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Unterbrenner-Regenerativ-Koksofen Die Erfindung bezieht sich auf Regencrativ-Unterbrenner-Koksöfen
mit Anordnung der Regeneratoren zwischen den Ofensohlen und den Decken der Begehkanäle.
Bei den bekannten Öfen dieser Art erfolgt die Beheizung in Heizzuggruppen oder Zwillingszügen,
so daß stets ein Richtungswechsel in jeder Heizwand vorhanden war. Da die einzelnen
miteinander im Zugwechsel zusammenarbeitenden Heizwandteile für sich getrennte Heizsysteme
bildeten, war eine sehr genaue Einregelung sowohl des Heizgases als auch der Verbrennungsluft
von den Begehkanälen aus möglich. Dagegen wechselten die Regeneratoren verschiedener
Zugrichtung ständig miteinander ab, so daß eine große Anzahl von Trennwänden vorhanden
war, die auf einer Seite von einströmenden, auf der anderen Seite von ausströmenden
Gasen bespült wurden und bei Undichtigkeiten im Mauerwerk zu erheblichen Verlusten
an Gas oder Verbrennungsluft Veranlassung gaben.
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Es sind ferner Ofenbauarten bekannt, bei denen ein Richtungswechsel
in der Heizwand nicht stattfindet, sondern die in einer Heizwand auf deren ganzer
Länge aufbrennenden Gase durch über die Ofendecke laufende Verbindungskanäle einer
anderen Heizwand zugeführt werden und durch deren sämtliche Heizzüge in die zugehörigen
Abhitzeregeneratoren abströmen. Soweit bei den Öfen dieser Art die Beheizung in
der Weise erfolgte, daß entweder alle geradzahligen oder alle ungeradzahligen Heizwände-
beflammt wurden (amerikanische Patentschrift i 374 546), ließ sich überhaupt keine
Verminderung des Gegenstromes in den Regeneratoren gegenüber der erstgeschilderten
Ofengattung er-4ielen. Erst nachdem vorgeschlagen wurde, je zwei Heizwandpaare gegenläufig
zu betreiben, konnte wenigstens das Nebeneinanderliegen von Gas- und Abhitzeregeneratoren
ausgeschaltet werden, wobei jedoch nochjeder Luftregenerator unmittelbar neben einen
Abhitzeregenerator zu liegen kam. Auch bei dieser Beheizungsai-t waren daher erhebliche
Luftverluste infolge von Undichtigkeiten des Mauerwerks zu befürchten, die zu Luftmangel
in der zugehörigen Heizwand und damit zu unvollkommener Verbrennung führen mußten.
Abgesehen davon war die Einregelung dieser öfen wesentlich schwieriger als bei den
eingangs beschriebenen, weil hier keine begehbaren Fundamenträume vorhanden waren
und daher auch keine Regelorgane für das Heizgas und die Verbrennungsluft außerhalb
des Ofenmauerwerks vorgesehen werden konnten.
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Um das Nebeneinanderliegen der mit Gegenstrom arbeitenden Regeneratoren
noch weiter zu verhindern, wurde endlich vorgeschlagen, eine große Anzahl benachbarter
Heizwände gleichzeitig zu beflammen und die abziehenden Gase gemeinschaftlich für
die ganze Anzahl durch über die Ofendecke hinwegführende Kanäle einer entsprechenden
Anzahl nichtbeflammter Heizwände zuzuführen. Auf diese Weise ließ sich allerdings
erreichen,
daß sämtliche zu den beflammten Heizwänden zugehörigen
Regeneratoren mit Einströmung und sämtliche zu den nichtbeflammten Heizwänden gehörigen
Regeneratoren mit Ausströmung arbeiteten, so daß nur noch eine .einzige Trennwand
zwischen mit Gegenstrom arbeitenden Regeneratoren vorhanden war. Dafür mußte aber
auf jede Möglichkeit, die einzelnen Heizwände getrennt bezüglich der Beheizung einregem
zu können, völlig verzichtet werden.
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Die Erfindung bezweckt, unter Vermeidung der jeweiligen Nachteile
der geschilderten Bauarten deren Vorteile nach Möglichkeit zu vereinigen, sowohl
die weitgehende Regelmöglichkeit der Unterbrenner-Regenerativ-Koksöfen beizubehalten
als auch die Zahl der mit Gegenstrom arbeitenden, nebeneinanderliegenden Regeneratoren
auf ein Mindestmaß zu verkleinern. Die Erfindung bezieht sich im engeren Sinne auf
solche Öfen, bei welchen die Züge jeder Heizwand in mehrere abgetrennte, sowohl
hinsichtlich des Heizgases wie der Verbrennungsluft von den Begehkanälen aus regelbare
Heizsysteme :einheitlicher Stromrichtung einerseits zusammengefaßt sind und andererseits
jedes dieser Systeme durch über die Ofenkammern laufende Verbindungskanäle mit dem
symmetrisch in einer anderen Heizwand gelegenen Heizsystem verbunden ist. Die Erfindung
besteht im wesentlichen darin, daß jede geradzahlige Heizwand -mit einer ungeradzahligen
so zu einem Paare verbunden ist, daß eine Gruppe von mehreren zusammenliegenden
Heizwandpaaren untereinander gleicher Stromrichtung höchstens ein Paar benachbarte
Heizwände enthält und benachbarte Gruppen mit entgegengesetzter Stromrichtung arbeiten.
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Da erfindungsgemäß nur je zwei Heizwände als Paar zusammenarbeiten
und jede Heizwand wiederum in eine Mehrzahl von getrennten, voneinander unabhängigen
Heizsystemen aufgeteilt ist, die mit den symmetrisch in der anderen Wand liegenden
H.eizwandsystemen verbunden sind, ist eine genaue Einregelung der Beheizungsstärke
in jedem einzelnen Heizsystem ohne weiteres möglich. Auf der anderen Seite ist der
Gegenstrom in den nebeneinanderliegenden Regeneratoren so weit vermindert, daß je
acht benachbarte Regeneratoren gleiche Strömungsrichtung aufweisen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt: Abb. i einen Schnitt durch eine Koksofenbatterie in der Längsrichtung
der Kammern, und zwar auf der linken Hälfte in einem Schnitt nach A-B, auf der rechten
Hälfte in einem Schnitt nach C-D der Abb. z, Abb.2 einen Schnitt in Längsrichtung
der Batterie nach E'-F der Abb. i, bei dem insgesamt acht hintereinanderliegende
Heizwände dargestellt sind.
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Zwischen den waagerechten Ofenkammern a liegen Heizwände b, von denen
jede zwölf abgetrennte Heizsysteme C enthält. Jedes Heizsystem c umfaßt eine geringe
Anzahl, z. B. zwei, Heizzüge und ist mit einem gleichartigen, symmetrisch in einer
anderen Heizwand liegenden Heizsystem durch über die Ofenkammer hinwegführende Kanäle
verbunden. Je acht hintereinanderliegende Heizwände bilden eine Einheit, deren einzelne
Heizwände in bestimmter Weise miteinander verbunden sind und immer in der gleichen
Weise beim Zugwechsel beaufschlagt werden. Wie sich aus der Abb. z ergibt, sind
die folgenden Heizwände miteinander verbunden: i mit 4, a mit 3, 5 mit 8, 6 mit
7. Die Heizwände i, z; 7 und 8 werden während einer Heizperiode in gleicher Richtung
beaufschlagt und stehen durch längere bzw. kürzere Kanäle d, und d2 mit den Heizwänden
3, 4, 5 und 6 im Zugwechsel. Jedes Heizsystem; einer Wand ist mit zwei unterhalb
der Ofensohle liegenden Gitterwerksräumen e und f
verbunden. Die Räume
e erhalten durch die Luftdüsen g Verbrennungsluft, die Räume f aus Leitungen lt
Schwachgas (oder auch Verbrennungsluft) in genau abgemessenen Mengen. Die Rohrei
dienen zur Zufuhr von Starkgas. Der Ofen ist durch diese Verbindungen in einfachster
Weise für den wahlweisen Betrieb mit Starkgas und Sch-%vachgas eingerichtet. Bei
Schwachgasbetrieb erhält jeder Gitterwerksraum e aus einer Luftdüse g eine abgemessene
Menge Verbrennungsluft und jeder Gitterwerksraum f aus einem Abzweig der Leitung
h eine abgemessene Menge Schwachgas. 'Luft und Schwachgas treten hoch vorgewärmt
in Höhe der Ofensohle in ein Heizsysteme ein, verbrennen in aufsteigender Richtung,
treten über den Ofen durch einen Kanal dl oder d@ in ein gleiches Heizsystem c einer
anderen Wand, strömen dort abwärts und anschließend durch je einen Gitterwerksraum-e
und f und gehen durch Sohlkanäle h und m zu den Kaminkanälen
n.
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Bei Starkgasbeheizung tritt das Starkgas durch Leitung! und Abzweige
o zu den einzelnen Brennstellen der Heizsysteme; die Schwachgasleitung ist in diesem
Falle abgestellt. Die Verbrennungsluft tritt wie bei Schwachgasbeheizung durch Luftdüsen
g und Gitterwerksräume e zu; ein Teil kann auch gleichzeitig durch die Schwachgasleitungen
k und Gitterwerksräume feingeführt werden.
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Der Wechsel in der "Beheizungsrichtung findet von Heizwand zu Heizwand
statt. Die Sohlkanäle h und m sind durch Wechselventile
p
und g mit den Kaminkanälen n verbunden und je nach der Zugrichtung geöffnet oder
geschlossen. Das Umstellen von Schwachgas erfolgt durch öffnen und Schließen der
Hähne r und s und das des Starkgases durch Drehung der Dreiweghähne t.
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Die Regulierung des Zuges am unteren Ende jedes Heizsystems erfolgt
durch genaue Größenordnung der öffnungen u oder durch Schieberung dieser öffnungen
durch Durchbrechungen in der Decke der Begehgänge.
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Wie aus Zeichnung und Beschreibung ersichtlich, erfolgt die Zuführung
von Verbrennungsluft und Heizgas am unteren Ende eines jeden Heizsystems in genau
und leicht :einstellbaren Mengen von den begehbaren Fundamentgängen aus und die
Regulierung des Kaminzuges am unteren Ende des zugehörigen Systems. Auf dem ganzen
Wege durch die Regeneratoren und Heizwände sind Querschnittsverengungen und Drosselungen
jeder Art ausgeschaltet und deshalb die Widerstände sehr niedrig. Übertritte von
den öfen zu den Heizwänden sind ausgeschaltet.