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Gasabsaugvorrichtung für Kammeröfen Die Erfindung betrifft eine weitere
Ausbildung und Verbesserung der Vorrichtung zum Absaugen flüchtiger Destillationsprodukte,
d. h. Gase und Dämpfe aus dem Innern der Kohlebeschickung bei Kammeröfen zur Koks-
und Gaserzeugung nach Patent 63a 850.
Durch das Hauptpatent ist eine Gasabsaugvorrichtung
geschützt, bei der ein lösbar einzusetzendes Absaugrohr von oben her durch die Ofendecke
in die Ofenkammer und bis in das Innere der Kohlebeschickung eingeführt und in der
Ofendecke an eine jeder Ofenkammer zugeordnete, waagerechte Gassammelleitung unter
Zwischenschaltung einer Flüssigkeitsdichtung angeschlossen ist. Bei der durch das
Hauptpatent geschützten Flüssigkeitsdichtung wird lediglich der hydrostatische Tauchüngswiderstand
ausgenutzt, der also im höchsten Falle dem Druck einer Flüssigkeitssäule von der
Höhe der Tauchung gleich sein kann. Diese Höhe ist aber, da die Vorrichtung in oder
auf der Ofendecke anzubringen ist, in jedem Falle beschränkt, meistens auf ein Maß
von wenigen ioo mm WS, so daß also mit derartigen Mitteln die Anwendung stärkerer
Unterdrücke, etwa solcher, die beispielsweise 5oo bis iooo mm WS und mehr betragen,
nicht möglich ist. Andererseits haben alle derartigen, durch einfache Tauchung herbeigeführten
Flüssigkeitsdichtungen, solange sie dem anzuwendenden Unterdruck bzw. Druckunterschied
standhalten, die bedeutsamen Vorteile absoluter Dichtheit und einfachster Bauart
und Betriebsweise, insbesondere im Hinblick auf die im Betrieb notwendige Möglichkeit
des Lösens und Wiederherstellens des Verschlusses.
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Bei der Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung wird ebenfalls von
einem Absaugrohr, das durch eine Flüssigkeitstauchung in oder auf der Ofendecke
abgedichtet ist, Gebrauch gemacht, hierbei jedoch durch eine besondere neuartige
Ausführung der Flüssigkeitsdichtung erreicht, daß bei Beibehaltung aller Vorteile
von Flüssigkeitsdichtungen die Mängel und Unzulänglichkeiten der gewöhnlichen, rein
hydrostatisch wirkenden Tauchungsabdichtungen beseitigt werden. Das Wesen der Erfindung
besteht darin, daß der Tauchungswiderstand durch die Zähigkeit einer Flüssigkeit,
beispielsweise Wasser oder Kondensat aus den abzusaugenden Gasen, gebildet wird,
die durch einen stehenden engen Ringspalt ununterbrochen strömt. Wenn dieser Ringspalt
hinreichend eng und die durchströmende Flüssigkeitsmenge, die natürlich durch eine
dauernde frische Zufuhr an Flüssigkeit ständig zu ersetzen ist, hinreichend groß
ist, können in jedem Falle durch eine derartige Flüssigkeitsdichtung Gasräume mit
Druckunterschieden gegeneinander abgesperrt werden, die ein Vielfaches
der
rein hpdrostaticchen Tauchungshöhe, wie oben erklärt, ausmachen, so daß auf diese
Weise eine vollkommene Flüssigkeitsdichtung auch, gegen starke Unterdrücke bei
ge-
ringer Tauchhöhe möglich gemacht wird.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungg;:. formen des Erfindungsgegenstandes
als Bei, spiele dargestellt. Abb. z ist ein senkrechter Achsenschnitt. einer Gasabsaugvorrichtung
nebst Zubehör, genommen nach der Linie A-B der Abb.'2. Abb. 2 stellt einen waagerechten
Schnitt nach der Linie C-D der Abb. i dar. Abb. 3 ist Eine der Abb. i entsprechende
Schnittdarstellung einer abgeänderten Ausführungsform, während die Abb. q. und waagerechte
Schnitte nach den Linien E-F und G-H der Abt. 3 wiedergeben.
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In Abb. i bedeutet i ein in die Ofendecke eingebautes topfartiges
Gehäuse, das nach unten in ein senkrechtes Verlängerungsrohr 2 ausläuft. Oben ist
das Gehäuse durch einen Deckel 3 mit beispielsweise einer Metalldichtung gegen die
Außenluft abgedichtet. Der Innenraum q. des Gehäuses i steht durch das senkrechte
Verlängerungsrohr :2 und einen abwärts anschließenden, in der Ofendecke ausgesparten
Kanal mit dem freien Gassammelraum der Ofenkammer in offener Verbindung. An der
einen Seite trägt das Gehäuse 2 einen Abfuhrstutzen 5 für die flüchtigen Destillationsprodukte,
der an eine (nicht gezeichnete) Gasabfuhrleitung angeschlossen ist. Von dem Stutzen
5 aus ragt in den Innenraum q. des Gehäuses i ein als abgestumpfter Kegel ausgebildeter,
nach oben sich verjüngender senkrechter Stutzen 6 hinein.
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Innerhalb des Gehäuses i und konzentrisch zu seinem unteren Verlängerungsrohr
2 steht das von oben einzubringende Gasabsäugrohr 7 mit einem U-förmig gebogenen
Kopf 8, das durch den äußeren. Gassammelraum der Ofenkammer bis in einen in der
Kohlebeschickung ausgesparten Hohlkanal hinabragt und die Verbindung des Kohleinnern
mit dem Gasabfuhrstutzen 6, 5 schafft.- Der U-förmig gebogene Kopf 8 mit dem daran
befestigten Gasabsaugrohr 7 wird durch einen Flansch von dem Boden des Gehäuses
i getragen. Zum Ein- und Ausbringen des Gasabsaugrohres 7 ist an demselben ein Bügel
oder eine Öse io vorgesehen, die zum Anpacken mittels einer Hubvorrichtung dient.
Erfindungsgemäß ist das Austrittsende i i des U-förmig gebogenen Kopfes 8 glockenförmig
ausgebildet und umgreift den Stutzen 6 unter Belassung eines engen, ringförmigen
Spaltes 21. Um das Aufsetzen der Glocke ii auf den Stutzen 6 zu erleichtern, wird
der Ringspalt 21 zweckmäßig als abgestumpfter Kegel mit Verjüngung nach oben ausgebildet.
Der Innenraum 4 des Gehäuses i ist durch eine senkrecht aufragende Zwischenwand
12 derart unterteilt, daß in jedes der beiden Abteile ein Schenkel des U-förmig
gebogenen Kopfes 8 hineinragt. Der freie glockenförmige @.chenkel i i des Kopfes
8, der sich in dein :.bteil 22 befindet, ergibt zusammen mit dem 'Stutzen 6 die
Flüssigkeitsdichtung gemäß der Erfindung, und zwar derart, daß der Tauchungswiderstand
durch die Zähigkeit der ununterbrochen durch den engen ringförmigen Spalt 21 nachströmenden
Flüssigkeit gebildet wird. Die-Standhöhe der Flüssigkeit auf der Zutrittsseite,
d. h. in dem Abteil 22, wird durch einen regelbaren Zufluß aus der Leitung 13 konstant
gehalten. Die Leitung 13 kann etwa so ausgebildet sein, daß durch eine Zuflußleitung
1,4 die Sperrflüssigkeit, z. B. Wasser, dauernd in etwas größerer Menge, als zur
Speisung der Flüssigkeitsdichtung 2i notwendig ist, zuströmt, während die überschüssige
Flüssigkeit durch einen Überlauf 15 in eine Abflußleitung 16 abgeführt wird. Die
zur Abdichtung benötigte Flüssigkeit strömt durch den Verbindungsstutzen 23 in das
Abteil 22 des Gehäuses i, in welchem der gleiche Gasdruck wie im freien Gassammelraum
der Ofenkammer, d. h. ein der Atmosphäre sehr nahe kommender Druck herrscht. Im
Innern des Gasabsaugrohres 7, 8 und der Gasabfuhrleitung 6, 5 herrscht aber ein
wesentlich niedrigerer Druck, beispielsweise -5oo mm WS. Demzufolge wird die aus
der Leitung 13 über Verbindungsstutzen 23 in das Abteil 22 übergetretene Flüssigkeit
durch den in diesem Abteil 22 bzw. dem Gehäuseinnern q. herrschenden annähernd atmosphärischen
Gasdruck durch den Ringspalt 2i hindurchgetrieben und fließt über den oberen Rand
des Gasabfuhrstutzens 6 in diesen hinein über, wie Abb. i andeutet. Die überfließende
Flüssigkeit wird durch den anschließenden Stutzen 5 zusammen mit den abgesaugten
Gasen und Dämpfen in eine Sammelleitung abgezogen. Der Widerstand der Tauchung,
der abdichtend wirkt, wird--hierbei hauptsächlich durch die Zähigkeit der ununterbrochen
durch den Ringspalt 21 strömenden Sperrflüssigkeit gebildet und ist somit im wesentlichen
durch den Strömungswiderstand derselben innerhalb des Ringspalts 21 gegeben. Die
nach dem Zeichnungsbeispiel bestehende statische Druckhöhe des Tauchverschlusses
tritt an Wirkung hiergegen fast vollständig zurück.
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In den Abb. 3 bis 5 sind diejenigen Teile, die der vorbeschriebenen
Ausführung nach Abb. i und 2 entsprechen, mit gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet.
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Bei dieser abgeänderten Ausführungsform nach Abb.3 bis 5 wird ebenfalls
wie bei Abb. i und 2 ein topfartiges Gehäuse i v erwendet,
welches
das Absaugrohr und seine Flüssigkeitsdichtung aufnimmt, jedoch besteht hierbei ein
Unterschied darin, daß der Innenraum q. mit der Außenluft in Verbindung steht und
sowohl gegen den äußeren Gassammelraum der Ofenkammer als auch'4 gegen den Gasabfuhrstutzen
6,5 für die aus dem Innern der Kohlefüllung abgesaugten Destillationsprodukte durch
einen Tauchverschluß abgedichtet ist. Der obere Teil des Gasabsaugrohres wird durch
den Hohlraum i8 eines Doppelbodens gebildet, wovon der , untere Boden 17 das Gasabsaugrohr
7 und zwei Tauchglocken ig und i i trägt. Der obere Boden 3 schließt als Deckel
das Gehäuse i ab, ohne dichten zu brauchen. Von dem Verlängerungsrohr 2 aus ragt
ein Stutzen 2o in Lias Innere 4 des Gehäuses i hinein und wird von der Glocke ig
überdeckt, mit der er zusammen einen gewöhnlichen, d. h. rein hydrostatisch wirkenden
Tauchverschluß bildet, der den äußeren Gassammelraum der Ofenkammer gegen die Außenluft
abdichtet. Die zweite, an dem unteren Boden 17 befestigte Glocke i i, die den Gasabfuhrstutzen
6 überdeckt, schafft mit dem zwischenliegenden Ringspalt 2i eine Flüssigkeitsdichtung
von derselben Art wie die gleichbezeichneten Teile in Abb. i und 2. Die Sperrflüssigkeit
wird, gemeinsam für beide Tauchglocken i i und ig, von dem ganzen Bodenraum des
Gehäuses i aufgenommen und ebenso wie in Abb. i und 2 zu- und abgeführt. Bei dieser
Ausführung wird, wie Abb. 3 zeigt, eine offene Verbindung zwischen den Innenräumen
der Kohlefüllung des Ofens und dem Gasabfuhrstutzen 5 über das Gasabsaugrohr 7,
den Deckelhohlraum 18, die Glocke i i und den Stutzen 6 geschaffen.
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Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Gasabsaugvorrichtung wird
dadurch, daß erfindungsgemäß der Tauchungswi,derstand durch den Strömungswiderstand
der Flüssigkeit bzw. ihre Zähigkeit in dem engen Strömungsweg beschaffen wird, die
Höhe der Tauchung und :damit die Bauhöhe der ganzen Absaugvorrichtung sehr stark
erniedrigt und die Möglichkeit bedeutender Unterdrücke, die mittels gewöhnlicher
hydrostatischer Tauchverschlüsse praktisch überhaupt nicht abgedichtet werden könnten,
gesichert.