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Liegender Regenerativ-Kammerofen zur Koks- und Gaserzeugung Gegenstand
der Erfindung ist eine besondere Ausbildung des Unterbaues von Regenerativ-Kammeröfen
zur Koks- und Gaserzeugung derjenigen Gattung, bei denen in jeder Hälfte des Ofenunterbaues
mehrere parallel liegende Regeneratorkammern, die sich tunnelartig über die ganze
Batterielänge erstrekken, vorhanden sind.
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Bei den am meisten gebräuchlichen Ofenausführungen der vorgenannten
Art befinden sich in jeder Hälfte des Unterbaues zwei Regeneratorkammern. Es ist
auch eine Ausführung bekanntgeworden, bei der jede Hälfte des Unterbaues in acht
solcher Regeneratorkammern mit entsprechenden Zwischenwänden unterteilt ist..
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Die Erfindung kennzeichnet sich demgegenüber dadurch, daß jede Unterbauhälfte
zwei Paare von parallel geschalteten Regeneratorkammern, also im ganzen deren vier,
und tragende Wände zwischen bzw. neben sämtlichen Kammern enthält. Eine besondere
Ausführungsform besteht darin, daß die den beiden Außenseiten der Ofenbatterie anliegenden
Paare von Regeneratorkammern für die Vorwärmung von Heizgas eingerichtet sind, wobei
zweckmäßig die übrigen, nach der Ofenmitte hin liegenden Paare von Regeneratorkammern
für die Vorwärmung von Verbrennungsluft vorgesehen werden. Diese Ausführungsform
eignet sich für den Betrieb der Öfen mit Schwachgas, das im allgemeinen der Vorwärmung
bedarf, oder auch zum wahlweisen Betrieb mit Schwachgas oder Starkgas; für den letztgenannten
Fall würden die den Außenseiten der Ofenbatterie anliegenden Regeneratorkammen wahlweise
für die Vorwärmung sowohl von Heizgas als auch von Luft einzurichten sein.
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Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der im Ofenunterbau unterzubringenden
Regeneratoren in zwei Paare von parallel geschalteten, im ganzen also vier, Regeneratorkammern
mit zwischenliegenden tragenden Wänden erzielt man Vorteile für die Standfestigkeit
der Öfen und für den Bau der Regeneratorkammern selbst. Bei Ausnutzung der Gesamtgrundfläche
für die Unterbringung von Regeneratoren behält man tragende kräftige Stützwände
von reichlicher Dicke, die zudem infolge ihrer regelmäßigen Gruppierung über die
Kammerlänge eine gute und gleichmäßige Abstützung der Ofen schaffen, was wegen der
in der Höhenrichtung wirkenden Wärmedehnungen vorteilhaft ist. Zugleich ergeben
sich für die Regeneratorkammern selbst solche Lichtweitenmaße, daß sie genügend
groß zum bequemen Arbeiten beim Ein- und Ausbauen des Füllwerks, andererseits aber
doch zugleich so weit verkleinert sind, daß bequeme Bauausführungen für die Kammern
selbst entstehen. Es kann demgemäß z. B. die obere Begrenzung der Kammern durch
Gewölbe entbehrt und durch schräge Vorkragungen der Seitenwände ersetzt werden,
wodurch auch die bauliche Schwierigkeit des Durchbrechens der Gewölbe mit Abzugsschächten
umgangen wird. Die Aufteilung jeder Unterbauhälfte in vier Regeneratorkammern stellt
das Optimum dar, das die größten Vorteile
bietet, da bei einer noch
weitergehenden Vermehrung ihrer Anzahl die Breitenabmessungen sowohl der Regeneratorkammern
als auch der Zwischenwände zu ungünstig verringert, auch die Standfestigkeit des
Ofenunterbaues beeinträchtigt werden würde. Die Anordnung nach der Erfindung ist,
weil jeweils zwei Paare von parallel geschalteten Regeneratorkammern vorhanden sind,
besonders gut für Regenerativöfen mit Schwachgasbeheizung geeignet, bei denen zwei
verschiedene Verbrennungsstoffe, Heizgas und. Luft, vorzuwärmen sind.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes für einen Anwendungsfall
der letzterwähnten Art wird durch die Zeichnung wiedergegeben, in der die Abb. z
einen senkrechten Längsschnitt, teils in der linken Hälfte durch eine Ofenkammer,
teils in der rechten Hälfte durch eine Heizwand eines liegenden Koksofen und die
Abb. a und 3 zwei nach den Schnittlinien A-B und C-D der Abb. i genommene senkrechte
Querschnitte darstellen, die je ein Teilstück von drei Heizwänden bzw. Ofenkammern
der ganzen Batterie umfassen.
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Der Koksofen ist für Zugwechsel nach der üblichen Bauart eingerichtet,
daß jeweils eine Heizwandhälfte durch aufsteigende Verbrennungsgase beheizt wird,
während die andere Heizwandhälfte von absteigenden Abgasen durchzogen wird, die
nach den Regeneratoren abströmen. Die Heizwände besitzen senkrechte Heizzüge v v,
die von unten her beflammt werden. Unterhalb jeder Heizwandhälfte befinden sich
ein Gasverteilkanal g bzw. gl mit Düsen d dl für Starkgas, die durch Zwischenleitungen
F F, und Umstellhähne H Ha mit den beiden Gashauptleitungen G GI verbunden sind.
Unter den Ofenkammern K liegen (s. Abb. a und 3) jeweils abwechselnd aufeinander
folgend Paare von Sohlkanälen X X und Y Y, deren jeder sich ebenfalls über
eine Ofenhälfte erstreckt. Die Sohlkanäle X X stehen durch Abzweige E und die Sohlkanäle
Y Y durch Abzweige T mit senkrechten, in den Bindertrennwänden der Heizzüge
v va ausgesparten Verteilkanälen El bzw. 1l in Verbindung, die seitliche Auslässe
e e, nach den Heizzügen v va in verschiedenen Höhenlagen besitzen.
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Im Unterbau der Öfen sind nun erfindungsgemäß in jeder Ofenhälfte
vier parallel liegende Regeneratorkammern R G, R L bzw. R GI, R La angeordnet, die
sich tunnelartig über die ganze Ofenbatterie erstrecken. Dabei sind die Regeneratorkammern
R G bzw. R Ga, wie die Abb. z ergibt, in an sich bekannter Weise durch senkrechte
Zwischenwände Z in ebenso viele Einzelkammern, als Heizwände vorhanden sind, unterteilt,
während die Regeneratorkammern R L bzw. R La, wie Abb. 3 ergibt, ohne derartige
Zwischenwände über die ganze Batterie frei durchlaufen. Für jede Einzelkammer der
Regeneratoren R G bzw. R Ga ist oben (vgl. Abb. i) zwecks Besichtigung ein waagerechter
Kanal U U mit einer in der Ofenstirnfläche liegenden Schauöffnung V vorgesehen.
Diese Regeneratorkammern R G bzw. R Ga stehen oben durch Schächte x x mit
den Sohlkanälen X X
und die Regeneratoren R L bzw. R L1 durch gleichartige
Schächte y y mit den Sohlkanälen Y Y in Verbindung. Die Scheitel der sämtlichen
Regeneratorkammern werden zweckmäßig, wie Abb. i zeigt, durch dachförmig-schräge
Vorkragungen P der die Kammern trennenden Mauerpfeiler M gebildet, so daß Gewölbe
mit ihren nachteiligen Seitenschüben vermieden werden. Diese Bauart, die Kammerscheitel
durch Mauervorkragungen zu bilden, ist ebenfalls an sich bekannt. Unter den Regeneratorkammern
R G bzw. R Ga sind, wie die rechte Hälfte von Abb. i ergibt, Kanäle W1 vorgesehen,
die durch Kniestücke T T1 mit den beiden über die ganze Batterielänge reichenden
und zum Schornstein hinführenden Abhitzesammelkanälen 0 0l verbunden sind. An den
Kniestücken T T, sind klappbare Deckel R RI, die sich nach der freien Luft hin öffnen
können, und Absperrklappen S S1 nach den Sammelkanälen 0 0l hin vorgesehen. In die
Kniestücke T TI münden außerdem Zweigleitungen N NI hinein, die unter Zwischenschaltung
der schon erwähnten Umschalthähne H HI die Verbindung mit den Gashauptleitungen
G GI schaffen.
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Unter den Regeneratorkammern R L und R La sind Fundamentkanäle Q QI,
die mit ihnen, durch Schächte m ml Verbindung haben, so angeordnet, daß sie
ebenfalls über die ganze Batterielänge reichen_ und am Ende der Batterie mit einer
Wechseklappe in solcher Weise ausgestattet sind, daß jeweils die Kanäle Q zum Einziehen
von Verbrennungsluft und die Kanäle Ql zum Abführen von Abgasen nach dem Schornstein
dienen oder umgekehrt.
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Der vorbeschriebene Koksofen ist für wahlweise Beheizung durch Schwachgas
oder Starkgas eingerichtet. Bei der Beheizung mit Schwachgas spielt sich der Betrieb
folgendermaßen ab: Die Zwischenleitungen F F, für Starkgas sind nach den Gasleitungen
G Ga hin gesperrt, die Zweigleitungen N NI bis zu den Umstellhähnen H Ha offen.
Die Hauptgasleitungen G Ga selbst führen Schwachgas. Die Klappdeckel R Ra auf den
Kniestücken T T, sind dauernd geschlossen. Unter der Annahme, daß in Abb. i die
linksseitige Heizwandhälfte
durch Heizgas beflammt wird und die
rechtsseitige Heizwandhälfte abfallende Verbrennungsgase führt, sind die Klappen
S in den linksseitigen Kniestücken T geschlossen, die Klappen S, in den rechtsseitigen
Kniestükken T, geöffnet. Das Heizgas tritt aus der linken Hauptgasleitung G durch
den offenen Umstellhahn H und die Leitung N in das Knie T und von
da durch den seine Fortsetzung bildenden Kanal W,_ in das linksseitige Paar von
Gasregeneratoren R G, gelangt durch die Schächte x x in die Sohlkanäle
X X,
weiter durch die Abzweige E in die senkrechten Binderkanäle Ei und aus
diesen durch die seitlichen Auslässe e in die Heizzüge v. Die Verbrennungsluft
gelangt aus der am Batterieende befindlichen Wechselklappe in die Fundamentkanäle
Q Q, von hier durch die Verbindungsschächte m m in die Regeneratorkammern
R L, dann durch die Schächte y y in die Sohlkanäle Y Y, weiter durch die
Abzweige I in die senkrechten Binderkanäle T, und aus diesen durch ihre seitlichen
Auslässe e in die Heizzüge v hinein, wo die Vereinigung der Luft und des Heizgases
in den verschiedenen Höhenlagen der genannten Auslässe unter stufenförmiger Flammenbildung
erfolgt. Die Verbrennungsgase gelangen innerhalb der Heizwand in den oberen Sammelkanal
h, fallen von da in die Heizzüge v,_ der rechten Heizwandhälfte ab und ziehen durch
die dortseitigen Binderkanäle Ei und T, in die entsprechenden Sohlkanäle
X X und Y Y ab, die sie nach den Regeneratoren R G1 und R L, hinleiten.
Aus den Regeneratoren R G, ziehen die Abgase durch die darunterliegenden Kanäle
W, und die Kniestücke T, in den rechtsseitigen Abgaskanal 0, und von da nach dem
Schornstein ab. Aus den anderen Regeneratoren R L, ziehen die Abgase durch die Schächte
m in die Fundamentkanäle Q, und über die an deren Ende befindliche Wechselklappe
ebenfalls in den Schornstein ab. Nach einer gewissen Betriebszeit findet die Umstellung
in üblicher Weise derart statt, daß umgekehrt die rechte Heizwandhälfte mit frischem
Heizgas beflammt und die linksseitige von abfallenden Verbrennungsgasen durchzogen
wird.
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Bei der Beheizung mit Starkgas werden die Hauptgasleitungen G G, mit
Starkgas beschickt. Die ZwiAchenleitungen F F, sind nach den Umstellhähnen
H H, hin offen, die Zweigleitungen N N, verschlössen. Das Beheizungsgas
wird nunmehr durch die besonderen Starkgasverteilkanäle g bzw. gl und die Düsen
d bzw. d, in den Fuß jedes Heizzuges eingeleitet. Die Betriebsweise der schon
bei der Schwachgasbeheizung durch Verbrennungsluft beschickten Regeneratoren R L
bzw. R L, bleibt auch bei diesem Fall der Starkgasbeheizung unverändert, so daß
also auch hier wieder aus ihnen vorgewärmte Verbrennungsluft durch die Binderkanäle
T, in die Heizzüge hinein geliefert wird. Die bei der Schwachgasbeheizung für Heizgasvorwärmung
benutzten Regeneratoren R G bzw. R Gl werden jedoch bei der Starkgasbeheizung ebenfalls
zur Vorwärmung von Verbrennungsluft ausgenutzt. Zu diesem Zweck werden auf derjenigen
Ofenhälfte, beispielsweise wieder der linken, wo die Verbrennung des Heizgases und
damit auch die Zufuhr von Verbrennungsluft erfolgen soll, in den Kniestükken T die
nach dem Abgaskanal 0 hin gelegenen Absperrklappen S geschlossen, dagegen die Klappdeckel
R nach der freien Luft hin geöffnet. Auf der gegenüberliegenden Seite sind umgekehrt
in den Kniestücken T, die Klappen S, offen und die Deckel R, geschlossen. Es findet
nun durch die linken offenen Deckel R das Einziehen von Frischluft in die Kniestücke
T und damit in jede Einzelkammer der Regeneratoren R G statt. Die hier vorgewärmte
Verbrennungsluft gelangt durch die Schächte x x in die Sohlkanäle X X, durch
die Abzweige E in die Binderkanäle Ei und durch deren Auslässe e in die Heizzüge
'v hinein. Bei diesem Betriebsfall werden also sämtliche Binderkanäle Ei und I,
ausschließlich von Verbrennungsluft durchzogen. Die gesamte Luft wird dadurch in
den Heizzügen in verschiedenen Höhenstufen verteilt und bewirkt die Verbrennung
des am Fuße jedes Heizzuges durch die Düsen d zugeführten Starkgases in entsprechend
mehrfachen Stufen. Bei diesem Betriebsfall der Starkgasbeheizung führen also die
sämtlichen Regeneratorkammer R G und R L der einen Ofenhälfte vorzuwärmende Verbrennungsluft,
während die sämtlichen Regeneratoren R G, und R L, der anderen Ofenhälfte von Abgasen
durchzogen werden. Auch hier findet der Betriebswechsel von der einen-zur anderen
Ofenhälfte in der üblichen Weise statt.
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Die beschriebene Regeneratoranordnung im Unterbau liegender Kammeröfen
ist nicht auf die im Beispiel angenommene Unterteilung jeder Heizwand in zwei symmetrisch
zur Ofenmitte liegende Heizwandhälften beschränkt, sondern kann ebensogut auf andere
Gruppierungen der Heizzüge bzw. auch der Verteilkanäle, die den Zugwechsel bzw.
das Umstellen in zusammengehörigen .Paaren von Regeneratoren ermöglichen, angewendet
werden.