DE564316C - Kammerofen zur Koks- und Gaserzeugung fuer wahlweise Beheizung durch Starkgas oder Schwachgas - Google Patents

Kammerofen zur Koks- und Gaserzeugung fuer wahlweise Beheizung durch Starkgas oder Schwachgas

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DE564316C
DE564316C DEST43397D DEST043397D DE564316C DE 564316 C DE564316 C DE 564316C DE ST43397 D DEST43397 D DE ST43397D DE ST043397 D DEST043397 D DE ST043397D DE 564316 C DE564316 C DE 564316C
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gas
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B21/00Heating of coke ovens with combustible gases
    • C10B21/20Methods of heating ovens of the chamber oven type
    • C10B21/22Methods of heating ovens of the chamber oven type by introducing the heating gas and air at various levels

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Description

  • Kammerofen zur Koks- und Gaserzeugung für wahlweise Beheizung durch Starkgas oder Schwachgas Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Koksofen mit senkrechten Heizzügen und je einem Binderkanal in jeder Bindertrennwand sowie in verschiedenen Höhenlagen angeordneten, nach beiden Seiten ausmündenden Auslässen der Binderkanäle in die Heizzüge.
  • Erfindungsgemäß wird dieser Regenerativ-Koksofen so ausgebildet, daß die Binderkanäle abwechselnd mit einem Gas- und Luftregenerator verbunden sind, so daß die Schwachgas-und Luftzuführung bzw. die Abgasabführung lediglich durch die Binderkanäle erfolgt.
  • Dabei kann zweckmäßig jeder Heizzug zur Ermöglichung der wahlweisen Beheizung mit Schwachgas oder Starkgas in bei Verbundöfen an sich bekannter Weise mit einer besonderen Starkgaszufuhr versehen sein. Vorteilhaft werden ferner die lichten Öffnungsweiten der Auslässe der einen Gruppe von Binderkanälen verschieden von den lichten Öffnungsweiten der Auslässe der zweiten Gruppe von Binderkanälen ausgebildet.
  • '.Ulan hat bereits einen Koksofen mit Regenerativfeuerung, senkrechten Heizzügen sowie Luft- und Gaszuführungskanälen und in verschiedener Höhenlage angeordneten, nach beiden Seiten ausmündenden Auslässen der Kanäle in die Heizzüge in Vorschlag gebracht. Bei der bekannten Anordnung liegen aber die Vertikalkanäle nicht in Bindertrennwänden, sondern in einer Mittelwand, die bei dieser Ofenkonstruktion mit sogenannten doppelten Heizwänden durchlaufend angeordnet ist. Bei dieser Anordnung liegen die Luft- und Gaszuführungskanäle so nahe aneinander, daß eine Vermischung von Gas und Luft durch waagerechte Fugen eintritt. Dies führt zur Schädigung des Mauerwerks durch Flammenbildung an den Vermischungsstellen.
  • Demgegenüber wird erfindungsgemäß in jeder Bindertrennwand nur je ein Kanal angeordnet, die Kanäle für Luftzufuhr einerseits und für Gaszufuhr andererseits werden also nicht paarweise in ein und derselben Bindertrennwand zusammengelegt. Sie werden zwar gruppenweise zusammengefaßt, bleiben dabei aber doch im einzelnen voneinander getrennt, so daß ein Vermischen von Luft und Gas in Spalten oder Fugen des Mauerwerks unbedingt ausgeschlossen ist. Irgendwelche Undichtigkeiten in den waagerechten Fugen würden hier nur einen unschädlichen Austritt von Luft oder Gas in den benachbarten Heizzug bewirken. Bei dieser Anordnung ist man auch in der Stärkebemessung der Bindertrennwände nahezu unabhängig, während man bei der bekannten Konstruktion genötigt ist, verhältnismäßig sehr große Mauerstärken anzuwenden, wenn man die Gefahr der Vermischung nur einigermaßen vermeiden will.
  • Als weiterer Vorteil tritt bei der Ausbildung eines Regenerativ-Koksofens nach der Erfindung eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer der Bindertrennwände ein. Man kann sagen, daß der Erfindungsvorschlag den Gedanken der abwechselnden Anordnung von Luft- und Gaskanälen in den Bindertrennwänden erst praktisch möglich macht. Bei Regeneratorenbetrieb hat man nämlich regelmäßig mit verhältnismäßig sehr hoher Vorwärmung zu rechnen. Dementsprechend sind auch die Flammentemperatur und die Beanspruchungen des von den Flammen umhüllten Mauerwerks, insbesondere der Bindertrennwände, die nicht in der Lage sind, Wärme abzugeben, sehr hoch. Durch den Zugwechsel beim Regenerator tritt nun eine regelmäßig wiederkehrende Ruhepause für das hochbeanspruchte Mauerwerk der Bindertrennwände ein. Andererseits ist die hohe Temperatursteigerung, die in den Regeneratorkammern möglich ist, außerordentlich förderlich als Triebmittel, um in den Kanälen einen gehörigen Auftrieb und einen schnellen Durchsatz der Heizmittel ohne Übertreibung des an den Heizwänden angreifenden Schornsteinunterdrucks zu ermöglichen. Ein hoher Schornsteinzug hätte den Nachteil, daß Destillationsgase aus den Kammern in die Heizwände gesaugt` würden. Der starke Auftrieb, der bei einem Regenerativ-Koksofen eintritt, ermöglicht nun im vorliegenden Falle wieder eine sparsame Bemessung der in den Bindertrennwändenliegenden Kanäle, so daß dieselben ohne allzu starke Schwächung des Bindermauerwerks angeordnet werden können.
  • Die Erfindung bedeutet also einerseits für die Anwendung der Regenerativfeuerung bei Kammeröfen zweifellos einen Fortschritt und erschließt andererseits erst die Möglichkeit, die gewünschte Höhenverteilung von Luft und Gas in wirtschaftlicher Weise und unter Schonung der Bindertrennwände durchzuführen.
  • Die Zeichnungen stellen als Ausführungsbeispiel einen liegenden Koksofen mit senkrechten Heizzügen und mit längs zur ganzen Ofenbatterie verlaufenden tunnelartigen Regeneratoren dar. Abb. i ist ein nur die linksseitige Hälfte des Koksofens umfassender senkrechter Längsschnitt, der teils durch die Heizwand nach Linie A-B, teils durch die Ofenkammer nach Linie C-D der Abb. 2 und 3 gelegt ist; Abb. 2 ist ein senkrechter Querschnitt nach der Linie E-F und Abb. 3 ein gleichartiger Querschnitt nach der Linie G-H der Abb. i; Ab. q. ist eine Grundrißdarstellung als waagerechter Schnitt nach Linie J-K der Abb. i.
  • Der Koksofen ist ein Regenerativ-Koksofen mit Unterteilung der Heizwand in zwei im Zugwechsel betriebene Hälften, bei dem in üblicher Weise jeweils die eine Heizwandhälfte von aufsteigenden Verbrennungsgasen beheizt wird, während die andere Heizwandhälfte von absteigenden Abgasen durchzogen wird, die nach den Regeneratoren abströmen. Die zwischen den Ofenkammern x befindlichen Heizwände besitzen senkrechte Heizzüge h, die von unten her beflammt werden. Unterhalb jeder Heizwand befinden sich, jeweils von den Außenseiten bis zur Ofenmitte reichend, ein Gasverteilkanal a mit Düsen b, der mit einer sich über die ganze Ofenbatterie erstreckenden Zufuhrleitung g für Starkgas verbunden ist, und zwei Sohlkanäle c und d. In den Fundamenten unterhalb der Sohlkanäle c und d sind für jede Ofenhälfte zwei Regeneratoren v und w vorgesehen, die sich gemäß der üblichen tunnelartigen Bauweise in der Längsrichtung der Ofenbatterie erstrecken. Hierbei ist der Regene# rator v durch senkrechte Querwände t (Abb. 2) so unterteilt, daß dadurch jeder Heizwand eine Einzelkammer zugeordnet wird, während der Regenerator w einen einzigen ungeteilten Raum bildet. Oben stehen die Einzelkammern des Regenerators -v durch Schächte y mit sämtlichen Sohlkanälen c (vgl. Abb. 2), der Regenerator w dagegen durch Schächte z mit sämtlichen Sohlkanälen d in Verbindung (vgl.Abb 3,). Jeder der beiden Regeneratoren v bzw. w arbeitet mit dem entsprechenden symmetrisch in der anderen Ofenhälfte angeordneten, ganz gleichartigen Regenerator im Zugwechsel zusammen. Unten liegt parallel zu dem Regenerator v über seine ganze Länge hinweg ein mit ihm durch Querkanäle verbundener Sammelkanal y; parallel zu dem Regenerator w liegt gleichartig angeordnet ein mit ihm gleichartig verbundener Sammelkanal s. Der Regenerator v ist außerdem an eine über die ganze Batterielänge reichende Zufuhrleitung P für Schwachgas durch die Zweigleitungen q angeschlossen.
  • Die Sohlkanäle c und d dienen in demjenigen Betriebsstadium, wo die betreffende Heizwandhälfte durch aufsteigende Verbrennungsgase beheizt wird, zur Verteilung der aus den Regeneratoren v und w abziehenden vorgewärmten Heizgase bzw. Verbrennungsluft über die Heizwandlänge auf die einzelnen Heizzüge lt. Die hierzu erforderliche Verbindung der Sohlkanäle c und d mit den Heizzügen lt wird nun gemäß der Erfindung durch senkrechte, in den Heizwandbindern in und n (Abb. i) ausgesparte Kanäle i und y hergestellt, die je mit mehreren in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Auslässen o und u versehen und durch Zweigkanäle e und f an die Sohlkanäle c und d angeschlossen sind. Hierbei ist die Anordnung getroffen, daß jeweils die Binderkanäle i der ungeradzahligen Binderwände in mit den Sohlkanälen c und den Regeneratoren v, dagegen die Binderkanäle j der abwechselnd dazwischen liegenden geradzahligen Binderwände n'mit den Sohlkanälen d und Regeneratoren w in Verbindung stehen.
  • Eine Besonderheit der vorgenannten erfindungsgemäßen Anordnung besteht ferner noch darin, daß die lichten Öffnungsweiten der Auslässe o der einen Gruppe von Binderkanälen i verschieden von den lichten Öffnungsweiten der Auslässe it der anderen Gruppe von Binderkanälen y sind. Die Bedeutung dieser Besonderheit wird weiter unten erläutert werden.
  • Um die Betriebsweise des vorbeschriebenen Koksofens zu erläutern, sei als erstes Beispiel angenommen, daß die Beheizung mittels Schwachgases erfolgt und daß die in Abb. i und 4 gezeichnete Ofen- bzw. Heizwandhälfte durch aufsteigende Verbrennungsgase beheizt wird. In diesem Falle ist die Zufuhrleitung g für Starkgas von den Gasverteilkanälen ct abgeschaltet, so daß die Kanäle a unbenutzt liegen, der Regenerator v dient zur Vorwärmung des Heizgases, der Regenerator w zur Vorwärmung der Verbrennungsluft. Der Sammelkanal r des Regenerators v in Abb. i ist nach außen hin abgeschlossen. Das Heizgas wird aus der Zufuhrleitung P mittels der Zweigleitungen q in den Regenerator z, eingeleitet, hierin vorgewärmt und durch die Schächte y in die Sohlkanäle c überführt, von denen aus es sich durch die Abzweigkanäle c, die Binderkanäle i und deren Auslässe o in die einzelnen Heizzüge h, und zwar in verschiedenen Höhenlagen, verteilt. Die Verbrennungsluft wird durch den Sammelkanal s in Abb. i, der am Ende der Ofenbatterie an eine Umsteuervorrichtung angeschlossen ist und hier mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht, herangebracht, in den Regenerator w übergeleitet, hier vorgewärmt und durch die Schächte z in die Sohlkanäle d übergeführt, von denen aus sie sich durch die Abzweigkanäle f, die Binderkanäle y und die Auslässe it in die Heizzüge, ebenfalls in verschiedenen Höhenlagen, verteilt. Das durch die Auslässe o eintretende Heizgas und die durch die Auslässe u zutretende Verbrennungsluft bilden die Heizflamme, die zufolge der stufenweisen Zufuhr beider Medien eine sehr gleichmäßige Höhenbeheizung bewirkt. Die Verbrennungsgase steigen in den senkrechten Heizzügen lt hoch, treten in den Barüberliegenden waagerechten Sammelkanal k über und fallen schließlich in der anderen (nicht mitgezeichneten) Heizwandhälfte abwärts, um von da in die dortigen Regeneratoren v und w zu gelangen und diese aufzuheizen. Die somit abgekühlten Abgase ziehen durch die auf der rechten Ofenseite vorgesehenen Sammelkanäle r und s, die dann als Abgaskanäle wirken und deshalb beide durch die am Ende der Ofenbatterie befindliche Umsteuerv orrichtung mit dem Schornstein verbunden sind, in diesen ab.
  • Es sei nunmehr als zweites Beispiel angenommen, daß zur Beheizung mittels Starkgas übergegangen werden soll. Hierzu werden die Verbindungen der Starkgaszufuhrleitung g mit den Gasverteilkanälen a geöffnet, dagegen die Verbindungsleitungen q zwischen der Schwachgaszufuhrleitung p und den Regeneratoren v gesperrt. Die Regeneratoren v und ze, dienen jetzt beide nebeneinander zur Vorwärmung von Verbrennungsluft. Zu diesem Zwecke werden beide Sammelkanäle r und s in Abb. i durch die Umsteuervorrichtung am Ende der Ofenbatterie mit der freien Atmosphäre in Verbindung gebracht. Die Verbrennungsluft wird jetzt durch beide Sammelkanäle r und s herangeführt und in beide Regeneratoren v und w übergeleitet. Nach erfolgter Vorwärmung tritt die gesamte Luft aus v und w durch die Schächte v und z in die Sohlkanäle c und d über und verteilt sich durch die Abzweigkanäle e und f, die Binderkanäle i und y und deren Auslässe o und it in die Heizzüge lt, wodurch die Verbrennung des aus den Gasverteilkanälen a durch die Düsen b zutretenden Starkgases erfolgt. Hierbei wird durch die stufenweise Luftzufuhr eine über die ganze Höhe der Heizzüge äußerst gleichförmige Beheizung erzielt. Der weitere Weg der Verbrennungsgase ist derselbe wie in dem erstgenannten Beispiel der Schwachgasbeheizung.
  • Die Erfindung schafft in erster Linie den höchst wertvollen Vorteil, daß in jedem Betriebsfall, sei es Starkgas- oder Schwachgasbeheizung, die Verbrennungsluft ausschließlich stufenförmig in die Heizzüge eingeführt und damit unbedingt stets eine gleichförmige Höhenbeheizung verbürgt wird. Auf eine Abstufung der Schwachgasmengen, die der Abstufung der Luftmengen überall genau verhältnisgleich wäre, kommt es im Betriebe praktisch nicht an, sofern nur, von unten her gerechnet, immer eine den ausgetretenen Luftmengen mindestens entsprechende oder eine größere Schwachgasmenge im ganzen zugeführt wird. Den äußersten Grenzfall dieser Art zeigt die Starkgasbeheizung, wo überhaupt die ganze Heizgasmenge sofort am Fuße des Heizzuges zuströmt. Aus der geschilderten Sachlage ergibt sich für den Erbauer eine sehr weitgehende Freiheit hinsichtlich der Bemessung der die Austrittsteilmengen bestimmenden Auslässe o und it der beiden Gruppen von Binderkanälen i und j. Man kann diese Auslässe o und it mit untereinander verschiedenen und verschieden gestuften Offnungsweiten ausstatten und damit beispielsweise die Schwachgasauslässe o der jeweiligen Beschaffenheit des in Betracht kommenden Gases, wofür die Praxis eine weitgehende Variabilität und Auswahl bietet, anpassen. Diese verschiedenartige Bemessung der Auslässe o und it kann weiter dazu dienen, um die Abstufung der in den verschiedenen Höhenlagen einströmenden Luftmengen für die beiden Fälle der Starkgas- und Schwachgasmengen in gewissen Grenzen unterschiedlich zu machen. Damit kann bis zu einem gewissen Grade, sofern das praktische Bedürfnis dazu auftreten sollte, dem verschieden schnellen Reaktionsablauf der Verbrennung von Starkgas und Schwachgas Rechnung getragen werden. Die Anordnung der Erfindung bietet daher Mittel von weitgehender Anpassungs- und Modulationsfähigkeit, um bei Öfen der vorliegenden Gatiung für die untereinander stark verschiedenen Betriebsfälle der Beheizung durch Heizgase von weitgehend variabler Beschaffenheit doch immer eine gleichförmige Höhenbeheizung zu erreichen.

Claims (3)

  1. PATENTANTSPRÜCHL: i. Regenerativ-Koksofen mit senkrechten Heizzügen und je einem Binderkanal in jeder Bindertrennwand sowie in verschiedenen Höhenlagen angeordneten, nach beiden Seiten ausmündenden Auslässen der Binderkanäle in die Heizzüge, dadurch gekennzeichnet, daß die Binderkanäle abwechselnd mit einem Gas- und Luftregenerator verbunden sind, so daß die Schwachgas- und Luftzuführung bzw. die Abgasabführung lediglich durch die Binderkanäle erfolgt.
  2. 2. Koksofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermöglichung der wahlweisen Beheizung mit Schwachgas oder Starkgas jeder Heizzug mit einer besonderen Starkgaszufuhr versehen ist.
  3. 3. Regenerativ-Kammerofen nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichten Öffnungsweiten der Auslässe der einen Gruppe von Binderkanälen verschieden von den lichten Öffnungsweiten der Auslässe der zweiten Gruppe von Binderkanälen sind.
DEST43397D 1927-11-01 1927-11-01 Kammerofen zur Koks- und Gaserzeugung fuer wahlweise Beheizung durch Starkgas oder Schwachgas Expired DE564316C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2657213A1 (de) * 1976-12-17 1978-06-22 Still Fa Carl Batterieweise angeordnete vertikale verkokungsofenkammern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2657213A1 (de) * 1976-12-17 1978-06-22 Still Fa Carl Batterieweise angeordnete vertikale verkokungsofenkammern

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