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Einrichtung zum Schwelen von Braunkohle, Steinkohle und sonstigen
geeigneten Stoffen Bei den bisher bekannten Einrichtungen zum Verschwelen von Braunkohle
und sonstigem Gut, ganz gleich, ob es sich um direkte Beheizung mit Feuergasen (Generatoren)
oder indirekter Beheizung mit Heizkörpern unter Luftabschluß (trockene Destillation)
handelt, ist der Arbeitsgang der, daß die Wärme durch mehr oder weniger starke Kohlenschichten
hindurchgeleitet wird. Hierbei kommen in vielen Fällen Kohlenstücke oder Knorpel
sowie Briketts zur Verschwelung. Da Kohle ein schlechter Wärmeleiter ist, ist eine
geraume Zeit erforderlich, bis die Kohlenschicht und die Stücke oder Briketts von
der Temperatur, die zum Austreiben der Teer-und bituminösen Bestandteile erforderlich
ist, durchdrungen sind. Die Leistung der Einrichtungen ist deshalb trotz der großen
und teuern Ausführungen, in denen eine möglichst hohe Heizfläche untergebracht wird,
verhältnismäßig gering. Als weitere unangenehme Beigabe kommt hinzu, daß viele Einrichtungen
in den hocherhitzten Zonen mechanisch bewegte Teile haben, die leicht Formveränderungen
unterliegen, welche Betriebsstörungen verursachen.
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Es werden auch Einrichtungen verwendet, in denen die zerkleinerte
Kohle im freien Falle mit Heizgasen in Berührung kommt. Diese Vorrichtungen müssen
sehr hoch sein, um die erforderliche Schwelzeit beim freien Fall zu erreichen, denn
der Wärmeaustausch beim freien Fall, bei welchem die Kohlenteilchen mit Heizgasen
parallel, also nebeneinander nach unten sinken, dauert länger, als wenn eine ständige
Umwirbelung stattfindet. Auch feststehende Rutschflächen, wie solche zur Anwendung
kommen, auf denen ein großer Teil der absinkenden Kohlenteilchen nach unten rutscht,
hemmen die ununterbrochene Umspülung derselben. Zur weiteren Klarstellung des Standes
der Technik ist eine Einrichtung zu erwähnen, in welcher die Heizgase aus einem
im unteren Teile der Einrichtung angeordneten Verteilraum in geschlossenen senkrechten
Heizrohren in einen oberen Sammelraum geführt werden. An den Heizrohren wird das
Gut in Staubform nach unten entlang geführt. Hier handelt es sich um eine indirekte
Beheizung, bei welcher das Schwelgut nicht mit dem Wärmeträger in unmittelbare Berührung
kommt und nur Kohlen-- staub in feinster Form verarbeitet werden kann, während bei
der vorliegenden Neuerung diese große Feinheit des Gutes nicht als Vorbedingung.anzusprechen
ist, in der vielmehr auch Gut in Grießform mit großem Vorteile zur Verarbeitung
gelangen kann.
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Eine Einrichtung nach der Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise
dargestellt.
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Abb. r zeigt einen Querschnitt von oben nach unten.
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Abb.2 zeigt einen Verschluß der Fülleinrichtung M in vergrößertem
Maßstäbe. . Abb. 3 zeigt zwei in.größerem Maßstäbe herausgezeichnete Glühkörperrohre
E.
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Abb.4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Heizgasverteilungskammer
C mit eingezeichneten Füllrohren I 'und Krackrohren S.
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Die neue Einrichtung besteht aus dem luftdichten Eisengehäuse A, welches
innen mit feuerbeständigem Stoff (Schamotte), was nicht besonders angedeutet ist,
ausgekleidet
wird. Im o@ereli: Teile? wild durch einen OuerbodenB
die Heizgasverteilungskammer C abgetrennt, die seitlich mit einem oder mehreren
Eintrittsstutzen D ausgerüstet ist. Der untere Teil des Gehäuses oder Mantels A
erhält Trichterform bzw., um ein gleichmäßiges Abziehen des Rückstandes zu gewährleisten,
mehrere ineinander angeordnete Trichter Q, die unten, was nicht besonders angedeutet
ist, mit einer Abzugsvorrichtung, wie solche allgemein üblich und bekannt ist, versehen
werden.
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In dem Querboden B hängen eine Anzahl in bestimmtem Sinne angeordnete
Verteilungs-oder Glührohre von besonderer Konstruktion E, die aus wärmebeständigem
Stoff hergestellt werden. Diese Glührohre E sind oben mit einem Bund F versehen
und am Umfange mit einer Anzahl nach innen und außen abgebogenen Lappen G und Lappenlöchern.
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ter Deckel H der Heizgasverteilungskammer C hat dieselbe Anzahl und
Anordnung der Löcher wie der Querboden B. In diese Löcher werden die- Füllrohre
T eingehängt, die ebenfalls aus wärmebeständigem Stoff hergestellt sind. Dieselben
sind oben an den Kohlenbehälter K angeschlossen und ragen unten in die Verteilungs-
oder Glührohre E hinein. Zwischen den Fülliohren T und den Verteilungsrohren Eist
an der Stelle, wo@ die Rohre I in die Rohre E hineinragen, reichlich Spiel- oder
Zwischenraum vorhanden, damit die Heizgase aus der Heizgasverteilungskammer C in
die Rohre E eintreten können. Um hier eine lebhafte Wirbeleng der Heizgase beim
Zusammentreffen mit der aus den Füllrohren kommenden Kohle hervorzurufen, sind die
Füllrohre T an dem- Teile, welcher in die Rohre E hineinragt, außen mit schraubenartigen
Rippen L versehen.
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Um einen guten Abschluß der Füllrohre T und eine gute Regelung der
zuzuführenden Kohlenmengen zu erzielen und ein Verstopfen zu vermeiden, werden bestbewährte
Kegelverschlüsse 111@vorgesehen, die von oben ununterbrochen gehoben und gesenkt
werden. Der untere Teil des Verschlußkegels 1Y1 (s. Abb. 2) erhält eine stiftartige
Verlängerung, die in die Füllrohre l hineinragt und durch die ständigen Bewegungen
Verstopfungen vermeidet.
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In der senkrechten Mittelachse der Vorrichtung sitzt das Schwelgasabzugsrohr
N. Dasselbe ist im unteren Teile kegelartig erweitert, um einen Windberuhiger 0
einbauen zu können. Zur weiteren besseren Staubabscheidung werden unt6rhalb des
Windberuhigers 0 seitlich einige Pralleisten P vorgesehen.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Beim Beginn des Betriebes, wird zuerst
das Heizgas, wozu am vorteilhaftesten entteertes Schwelgas verwendet wird, das in
einem besonderen Gaserhitzer auf eine gewollte oder bestimmte Temperatur abgestimmt
werden kann, durch den Eintrittsstutzen D in die Heizgasverteilungskammer C geleitet.
Hier umspült dasselbe die Füllrohre I und 'tritt durch die Wirbelerzeuger L in die
Verteilun.gs- oder Glührohre E, wobei es sich durch die Lappenlöcher G nach allen
Seiten verteilt und nach kurzer Zeit die gesamten eingehängten Glührohre E erhitzt,
so daß der ganze Rohrblock als einheitlicher Glühkörper anzusprechen ist. An geeigneten
Stellen eingebaute Wärmemesser (Pyrometer), die von außen abgelesen werden können,
zeigen an, welche Temperaturen erreicht werden. Sobald die erforderlichen Temperaturen
in der ganzen Vorrichtung erreicht sind, wird die Kohlenzuführungseinrichtung M
geöffnet. Nunmehr tritt die im Bunker K befindliche, vorher zerkleinerte und vorgetrocknete
Kohle durch die Füllrohre T, in denen sie bereits stark vorerhitzt wird, in-den
durch die Glührohre gebildeten Glühkörper, wo sie sich mit den Heizgasen in lebhafter
Wirbelüng vereinigt. Die an den Glührohren E vorgesehenen, zweckentsprechend verteilten
Lappen und Lappenlöcher veranlassen nunmehr ein fortwährendes Hinundherspringen
aller Kohlenteilchen und ein langsames Abrieseln, wobei eine andauernde Umspülung
derselben mit Heizgas und hierdurch eine schnelle Schweleng eintritt. Weil hier
keine dicken Kohlenschichten oder Kohlenstücke, die zur Wärmedurchdringung Zeit
in Ansprach nehmen, in Anwendung kommen, sondern nur zerkleinerte Feinkohle, und
jedes Kohlenteilchen ganz lebhaft und ununterbrochen mit Heizgas umspült wird, tritt
eine schnelle Durchdringung und Schweleng ein, so daß hohe Leistungen erzielt werden.
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Das Gemisch von entschw elter Kohle oder nunmehr Schwelkoks, Heizgas
und des neugebildeten - Schwelgases (Teerdämpfe) tritt unterhalb des Glühkörpers
in den freien erweiterten Raum. Dieser Raum wird nach unten deshalb wesentlich erweitert,
um durch den vergrößerten Querschnitt das langsame Absinken des Gasgemisches noch.
weiter zu verlangsamen. Hierdurch können die ebenfalls absinkenden Schwelkoksteilchen
nicht mehr vom Gas getragen werden, sondern fallen beschleunigt in die Trichter
Q. Das Gas tritt nunmehr in ruhiger und langsamer Strömung zwischen den Pralleisten
P hindurch, wo weitere Koksteilchen (Staub) ausscheiden, um durch den Windberuhiger
oder Entspanner 0 in das Gasabzugsrohr N zu gelangen. Die an sich bekannten Windberuhiger
0 haben zur Vermeidung von Wirbelengen sehr große Erfolge aufzuweisen,
was
namentlich bei Entstaubungen zur Geltung kommt.
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Aus den Trichtern 0 wird der Schwelkoks in bekannter Weise abgezogen.
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Durch das Abzugsrohr N gelangt das Schwelgas in die Kondensation,
wo die Entteerung vorgenommen wird. Bei Verschwelung von sehr staubreicher Kohle
kann in die Abzugsleitung N, vor dem Eintritt derselben in die Kondensation, noch
ein gut isolierter Staubabscheider eingeschaltet werden.
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Der Vorteil dieser neuen Einrichtung ist der, daß die vorgetrocknete
zerkleinerte Kohle durch einen Glühkörper besonderer Konstruktion hindurchrieselt,
in dem sie ganz lebhaft in allen Einzelteilchen von allen Seiten vom Heizgas umspült
wird, so daß eine schnelle Wärmedurchdringung der Kohlenteilchen und somit auch
schnelle und gründliche Schwelung eintritt. Ein weiterer Vorteil ist die leichte
Temperaturregelung in der ganzen Vorrichtung und schonendste Schwelung. Dann bietet
der einfache Aufbau große Vorteile bei Verwendung nur hochwärmebeständiger Stoffe
und Vermeidung von irgendwelchen beweglichen Teilen in den Wärmezonen. Hierdurch
hat man die Möglichkeit, Wärmemesser (Pyrometer) an allen wichtigen Stellen einzubauen,
ohne befürchten * zu müssen, daß dieselben zerstört werden, was für die Wärmeregulierung
von großem Vorteil ist.
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Durch den immer mehr steigenden Bedarf an Treibstoffen wird vielfach
zur Erhöhung der erforderlichen Treibstoffmengen das für Schwelgase allgemein bekannte
Krackverfahren angewendet.
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Bei der neuen Vorrichtung ist zu berücksichtigen, daß in der Heizgasverteilungskammer
C die Heizgastemperatur wesentlich über der Schweltemperatur der Kohle liegt, denn
bei dem Zusammentreffen der Heizgase mit der Kohle in den Glührohren E tritt ein
beachtlicher Temperaturabfall bis auf die Schweltemperatur .ein. Die hohe Anfangstemperatur
der Heizgase in der Verteilungskammer C kann also gleichzeitig zum Kracken verwendet
werden. Um dieses zu bewerkstelligen, ist es notwendig, gemäß Abb. q. der Zeichnung
in das Gasabzugsrohr N oberhalb des Apparates einen Absperrschieber R einzubauen.
Des ferneren werden eine Anzahl dünner Rohre S an der Stelle, an welcher das Rohr
N durch die Heizgasverteilungskammer C hindurchführt, an dieses angeschlossen, die
waagerecht in der Kammer C zwischen den senkrechten Füllrohren I hindurchführen.
Ein Sammelrohr T vereint diese Krackrohre,S, um die gekrackten Gase in einer angeschlossenen
Rohrleitung U der Weiterverarbeitung zuzuführen. Die Heizgasv erteilungskammer C
dient bei dieser Arbeitsweise zu gleicher Zeit als Krackraum.