DE705525C

DE705525C - Device for supplying heating gas to regenerative under burner coke stoves

Info

Publication number: DE705525C
Application number: DEK149247D
Authority: DE
Inventors: Bernard J C Van Der Hoeven
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1937-01-19
Filing date: 1938-01-19
Publication date: 1941-04-30
Also published as: US2158710A; GB511684A

Description

Einrichtung zur Zuführung von Heizgas zu Regenerativ-Unterbrennerkoksöfen Die Erfindung bezieht sich auf die Zuführung von Heizgas zu kegenerativ-Unterbrennerkoksöfen, bei denen die Zuführung des Heizgases durch absperrbare Verteilleitungen erfolgt, die mit den durch den Ofenunterbau senkrecht aufsteigenden, zu den Heizzügen führenden Kanälen verbunden sind.Device for supplying heating gas to regenerative underburner coke ovens The invention relates to the supply of heating gas to kegenerative underburner coke ovens, where the heating gas is supplied through shut-off distribution lines, those with the ones that rise vertically through the furnace substructure and lead to the heating flues Channels are connected.

Bei den bekannten Ofen dieser Art sind zwischen den Verteilleitungen und der diese speisenden Hauptleitung Umstellhähne angeordnet, die von einer Umstelleinrichtung aus gemeinsam betätigt werden und zum Abstellen bzw. öffnen der Gaszufuhr bei jeder Regenerativumstellung dienen. Die bekannten Unterbrenneröfen besitzen ferner in den Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen zu den Heizzügen .einer jeden Heizwand führenden senkrechten Kanälen einerseits und der Verteilerleitung andererseits Regeleinrichtungen, mittels denen Druck und Menge des Gases für jeden Heizzug in gewollter Weise eingestellt werden kann. Um nun den an den Wänden der zu den Heizzügen führenden heißen Mauerwerkskanäle und an der in den Heizzug mündenden Düse sich während der Beheizung festsetzenden Kohlenstoff zu entfernen, ist es üblich, jeweils nach dem Abstellen der Gaszufuhr, zwecks Umstellung der Strömungsrichtung der Heizgase, wobei also die vorher von Abhitze durchströmten Regeneratoren nunmehr zum Durchleiten der sich hier vorwärmenden Verbrennungshaft dienen, geringe Luftmengen in die nicht von Heizgas durchströmten Gaskanäle einzuleiten. Diese sog. Entgraphitierungsluft wird nun bei den bisher bekannten Einrichtungen durch den als D.rei-,vegebahn ausgebildeten. zur Abstellung bzw. zum öffnen der Gaszufuhr dienenden Umstellhahn in der Weise zugeführt, daß gleichzeitig mit dem Abstellen der Gaszufuhr auch der Weg für die einströmende Entgraphitierungsluft freigegeben wird. Es besteht nun die, Gefahr, da(3 die in die noch mit Gas gefüllten Rohre einströmende Luft in den Rohren ein explosives Gasluftgemisch bildet, das beim Weiterströmen in die heißen Wandkanäle des Ofenunterbaues zur Entzündung gelan,en und somit Explosionen hervorrufen kann.In the known furnace of this type are between the distribution lines and the main line feeding these diverter cocks arranged by a diverter device can be operated together and to turn off or open the gas supply for each Serve regenerative conversion. The known sub-burner furnaces also have in the connecting lines between the individual heating flues and each heating wall leading vertical channels on the one hand and the distribution line on the other hand control equipment, by means of which the pressure and quantity of the gas for each heating draft are set in a deliberate manner can be. Now about the hot masonry ducts on the walls of the ducts leading to the heating flues and at the nozzle that opens into the heating cable that stick during heating To remove carbon, it is customary, after switching off the gas supply, to for the purpose of changing the direction of flow of the heating gases, so the previously of Waste heat now flowed through regenerators to pass through the regenerators that are preheating here Serve incineration, small amounts of air in the not flowed through by heating gas Introduce gas channels. This so-called. Entgraphitierungsluft is now with the previously known facilities by the trained as D.rei-, vegebahn. for shutdown or to open the gas supply serving changeover valve supplied in such a way that At the same time as the gas supply is switched off, the path for the inflowing de-graphitizing air is also laid out is released. There is now the danger that (3 in the still filled with gas Pipes inflowing air in the pipes an explosive Gas-air mixture forms, which ignites when it continues to flow into the hot wall ducts of the furnace substructure can get in and cause explosions.

Der torgang spielt sich dabei im einzelnen, wie Beobachtungen gezeigt haben, so ab, dal, die einströmende Luft -zunächst in dem aufwärts steigenden zu dem Verteilrohr führenden Verbindungsrohr das in diesem vorhandene Gas vor sich her schiebt und in das Verteilrohr drückt. In dem waagerechten Verteilrohr lagert sich nun 'die spezifisch schwerere Luft im unteren Teil des Rohrquerschnittes, wobei es das vorher dort vorhandene spezifisch leichtere Gas verdrängt. Das Heizgas nimmt also im wesentlichen den oberen Teil des Verteilrohrquerschnittes ein. Falls dort keine Ausströmöffnungen vorhanden, sondern diese im unteren Teil des Rohrquerschnittes angeordnet sind, wird zunächst die spezifisch schwerere, am Boden des Ver-. teilrohres gelagerte Luft durch die hier vorhandenen, mit den senkrechten Wandkanälen in Verbindung stehenden Abgänge abziehen. Je nach der Geschwindigkeit der einströmenden Luft wird somit auf diese Weise die gesamte im oberen Teil des Verteilrohrquerschnittes vorhandene Gasmenge von der Luft mitgenommen, so dal,) sich die gefürchteten Gasluftgemisblie bilden können. Sind die Verbindungsleitungen, die mit den senkrechten zu den Heizziigen führenden Kanälen verbunden sind, oben mit dem Verteilrohrquerschnitt verbunden, so ist die Gefahr der Bildung explosiver Gemische in ähnlicher Weise vorhanden. So würde z. B. bei dem nächsten Umstellen der Strömungsrichtung der beflammten Reizzüge, wobei also die Entgrapliitiertingsitiftzttfulir zti den Heizgaskanälen abgestellt und die Gaszufuhr geöffnet wird, die mit'Luft gefüllte Gasverteilleitung durch das nachströmende Heizgas wieder aus den Rohrleitungen ausgespült werden müssen. Das spezifisch leichtere Gas sammelt sich wieder im oberen Teil des Verteilrohrquerschnittes an, wobei es die hier vorhandene Luft verdrängt, während diese sich im unteren Teil des Verteilrohrquerschnittes lagert. Das spezifisch leichtere Gas würde dann durch die oberen Abgänge abströmen und dabei wiederum je nach der Geschwindigkeit des zugeführten Heizgases die am Boden des Verteilerrohres gelagerte Luft mitspülen und explosive Gasluftgemische bilden.The doorway is played out in detail, as observations have shown have, so ab, dal, the inflowing air - initially in the upward rising air the connecting pipe leading to the distribution pipe, the gas present in this in front of it pushes forward and pushes into the distribution pipe. Stored in the horizontal distribution pipe The specifically heavier air is now in the lower part of the pipe cross-section, whereby it displaces the specifically lighter gas that was previously present there. The heating gas takes thus essentially the upper part of the distribution pipe cross-section. If there there are no outflow openings, but these in the lower part of the pipe cross-section are arranged, the specifically heavier one, at the bottom of the ver. part pipe stored air through the existing here, in connection with the vertical wall ducts subtract standing outlets. Depending on the speed of the incoming air will thus in this way the entire existing in the upper part of the distributor pipe cross-section Amount of gas carried along by the air, so that the dreaded gas-air mixture can form. Are the connecting lines that are perpendicular to the heating lines leading ducts are connected, at the top connected to the distribution pipe cross-section, so there is a similar risk of the formation of explosive mixtures. So z. B. the next time the direction of flow of the flamed stimulus trains is changed, So the Entgrapliitiertingsitiftzttfulir zti turned off the Heizgaskanäle and the gas supply is opened, the gas distribution line filled with air through the any subsequent hot gas must be flushed out of the pipelines. That Specifically lighter gas collects again in the upper part of the distribution pipe cross-section on, whereby it displaces the air present here, while this is in the lower part of the distribution pipe cross-section. The specifically lighter gas would then pass through the upper outlets flow off and again depending on the speed of the supplied heating gas flush the air stored at the bottom of the distributor pipe and form explosive gas air mixtures.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die Gefahr der Bildung explosiver Gasluftgemische dadurch, dal:, die Anschlußstellen der Verbindungsrohre, die zu den zu den Heizzügen führenden senkrechten Wandkanälen führen, in verschiedenen Höhenlagen des Verteilrohrquerschnittes münden. Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß die entsprechend ihrer spezifischen Schwere in den Verteilrohren sich lagernden Gase schnellentfernt werden, ohne Gelegenheit zur Bildung explosiver Gemische zu haben.The present invention eliminates the risk of explosive formation Gas-air mixtures thereby, dal :, the connection points of the connecting pipes, which to the vertical wall ducts leading to the heating flues, in different ways Open at the heights of the distribution pipe cross-section. Such an arrangement will achieved that the according to their specific gravity in the distribution pipes stored gases can be removed quickly without the opportunity to form explosive mixtures to have.

Vorzugsweise wird die Erfindung so ausgeführt, dal:) in abwechselnder Reihenfolge jede zweite zu den senkrechten Wandkanälen führende Verbindungsleitung, die zu den in einer Richtung beflammten Heizzügen führen, mit dem unteren Teil des Verteilrohrquerschnittes und die dazwischenliegende Verbindungsleitung lnit dem oberen Teil des Verteilrohrqtierschnittes in Verbindung steht.Preferably, the invention is carried out so that :) in alternating Sequence every second connecting line leading to the vertical wall ducts, which lead to the heating flues flamed in one direction, with the lower part of the Distribution pipe cross-section and the connecting line in between upper part of the distribution pipe quaternary section is in connection.

In den zugehörigen Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt.In the accompanying figures are exemplary embodiments of the present Invention shown.

Abb. i zeigt einen senkrechten Querschnitt durch einen Teil einer Ofenbatterie unterhall) der Regeneratoren.Fig. I shows a vertical cross section through part of a Oven battery under the regenerators.

Abb.2 ist ein Längsschnitt nach Abb. i. Abb.3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, die im wesentlichen dieselben Schnitte bilden wie Abb. i und 2.Fig.2 is a longitudinal section according to Fig. I. Fig.3 and 4 show another Embodiment of the invention, which form essentially the same sections as Fig. I and 2.

Abb. 5 ist ein Teil von Abb.2.Fig. 5 is part of Fig. 2.

Durch die Fundanientplatte 18 und die Trennwände der darüberliegenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Regeneratoren führen senkrechte Kanäle 2o aufwärts, die zur Zuführung des Starkgases zum Fuße der Heizzüge dienen und die an eine gemeinsame in den Begehkanälen angeordnete Verteilungsleitung 24 angeschlossen sind.Through the Fundanient plate 18 and the partition walls of the overlying, Regenerators not shown in the drawing lead vertical channels 2o upwards, which are used to supply the high-strength gas to the foot of the heating flues and which are connected to a common Distribution line 24 arranged in the access channels are connected.

Die Menge des den senkrechten Kanälen 2o zugeführten Starkgases kann je nach dem Grad der Beheizung durch Regeleinrichtungen 26 entsprechend eingestellt werden. Die einzelnen Verteilleitungen 24 werden von einer längs der Batterie im Begehkanal angeordneten Hauptleitung, in der Zeichnung nicht dargestellt, gespeist, die mit den Verteilleitungen 2.1 durch Verbindungsleitungen 23 verbunden sind. Die Verbindungsleitungen 23 sind mit Dreiwcgehähnen 9 versehen, die zum Abstellen und Regeln der Starkgaszufuhr zu den Verteilleitungen 24 sowie zur Zufuhr der Entgraphitierungsluft nach dem Abstellen der Gaszufuhr dienen. Die Regeleinrichtungen 26 sind in Verbindungsleitungen 27 angeordnet, welche die Verbindung zwischen der Leitung 25 und der Verteilleitung 2.1 herstellen. Jedes zweite Verbindungsrohr 27 ist an den unteren Teil des Verteilrohrquerschnittes 24 und jedes dazwischenliegende Verbindungsrohr 27 an den oberen Teil des Rohrquerschnittes angeschlossen.The amount of the strong gas supplied to the vertical channels 2o can be adjusted accordingly by regulating devices 26, depending on the degree of heating. The individual distribution lines 24 are fed by a main line, not shown in the drawing, arranged along the battery in the access channel, which are connected to the distribution lines 2.1 by connecting lines 23. The connecting lines 23 are provided with three-way cocks 9, which serve to shut off and regulate the high-strength gas supply to the distribution lines 24 and to supply the de-graphitizing air after the gas supply has been switched off. The control devices 26 are arranged in connecting lines 27 which establish the connection between the line 25 and the distribution line 2.1. Every second connecting pipe 27 is connected to the lower part of the distribution pipe cross-section 24 and each connecting pipe 27 lying between them is connected to the upper part of the pipe cross-section.

Die Einrichtung zur Gasabführung kann, wie aus Abb. i und 2 ersichtlich, darin bestehen, daß auf jedes zweite unten mit dem Rohr 24 verbundene Rohr 27 ein bis in das Oberteil des Rohrquerschnittes 24 reichender Nippel35 angeordnet ist. Die Gase, die im oberen Teil des Verteilquerschnittes 24 lagern, werden somit durch die Nippel35 und die Gase, die im unteren Teil des Rohrquerschnittes 24 @ lagern, unmittelbar durch die Rohre 27 in die aufsteigenden Rohre 25 abgezogen. Dadurch wird die Bildung von Gas-oder Lufttaschen im oberen oder unteren Teil des Rohrquerschnittes 24 vermieden, wobei die vorhandenen Gase vor den einströmenden Gasen, ohne eine wesentliche Vermischung mit denselben, abgezogen werden.The device for gas discharge can, as can be seen from Fig. I and 2, consist in that on every second tube 27 connected below with the tube 24 a up to the upper part of the pipe cross-section 24 reaching Nipple 35 is arranged. The gases that are stored in the upper part of the distribution cross-section 24, are thus through the nipples35 and the gases in the lower part of the pipe cross-section Store 24 @, withdrawn directly through the tubes 27 into the ascending tubes 25. This causes the formation of gas or air pockets in the upper or lower part of the Pipe cross-section 24 avoided, the gases present before the inflowing Gases are withdrawn without substantial mixing with them.

Das Verhalten der Gase in der Verteilleitung unterliegt verschiedenen Einflüssen, durch die der Gasweg Lund die Strömung während des Ausspülens des Restgases bzw. -luft bestimmt wird. Diese Einflüsse sind im wesentlichen: Die Abmessungen der Rohre 24, die Anzahl der Heizzüge, in die die Gase einstr ömen, die Geschwindigkeit, mit welcher die Entgraphitierungsluft in die Regeneratorwandkanäle einströmt, der Kaminzug, die Dichte des Gases u. dgl. Die Höhe der in die Verteilrohre sich erstreckenden Nippel 35 bzw. das Maß zwischen Oberkante, Nippel und innerer Oberseite des Rohres 24, das in Abb. 2 mit A bezeichnet ist, muß daher je nach den Betriebsverhältnissen verschieden groß sein. Ist der Abstand A zu groß, so kann die Gefahr von Explosionen nur noch vermehrt werden, während bei einem bestimmten geringen Abstand A erreicht werden kann, daß Explosionen vollständig ausgeschaltet werden.The behavior of the gases in the distribution line is subject to various factors Influences by which the gas path L and the flow during the purging of the residual gas or air is determined. These influences are essentially: The dimensions of pipes 24, the number of heating flues into which the gases flow, the speed, with which the Entgraphitierungsluft flows into the regenerator wall ducts, the Chimney draft, the density of the gas and the like Nipple 35 or the dimension between the upper edge, nipple and inner top of the pipe 24, which is designated in Fig. 2 with A, must therefore depending on the operating conditions be of different sizes. If the distance A is too great, there may be a risk of explosions can only be increased, while at a certain small distance A is reached that explosions can be completely eliminated.

Um diesen verschiedenen Verhältnissen Rechnung zu tragen, sieht die Erfindung vor, die Nippel35 an ihrem Auslaßende einstellbar anzuordnen, wie aus Abb.5 ersichtlich. Bei dieser ,Ausführungsform der Erfindung ist der Nippel37, der im unteren, Teil des Rohres 24 endigt, mit Außengewinde versehen. Auf diesem Gewinde des Nippels 37 ist ein mit Innengewinde versehenes Rohrstück 38 in der Höhenrichtung verstellbar angeordnet, so daß ,auf diese Weise der Auslaß 39 in beliebiger Höhe enden kann. Auf diese Weise kann die Ausströmöffnung 39, je nach den Strömungsverhältnissen, beijeder Koksofenbatterie im Betriebe eingestellt werden.In order to take account of these different relationships, the Invention to arrange the nipple 35 adjustable at its outlet end, as from Fig.5 can be seen. In this embodiment of the invention, the nipple 37, the ends in the lower part of the tube 24, provided with an external thread. On this thread of the nipple 37 is an internally threaded pipe piece 38 in the height direction adjustable so that, in this way, the outlet 39 at any height can end. In this way, the outflow opening 39, depending on the flow conditions, be set for each coke oven battery in the company.

Es hat sich gezeigt, daß in einer bestimmten waagerechten Entfernung von dem zur Zuführung des Gases zu dem Verteilrohr 24 dienenden Rohr 23 keine Abzugsrohre zum Abziehen der Gase aus der Höhenlage des oberen Querschnittes des Rohres 24 erforderlich sind. Wie aus Abb.3 und 4 ersichtlich, können die senkrechten Rohre 25 auch unmittelbar mit dem oberen und unteren Teil des Querschnittes des Verteilerrohres 24 verbunden sein. Von den in Abb. 3 dargestellten vier senkrechten Rohren 25 sind zwei mit dem unteren Teil des Rohres 24 und zwei mit dem oberen Teil desselben verbunden. In ähnlicher Weise 'können auch noch zwischen den oben und unten an dem Rohr 24 angeordneten Abgängen 36 solche vorgesehen sein, durch die das in der Mitte des Rohres etwa gebildete Gasgemisch schnellabgezogen wird.It has been shown that at a certain horizontal distance from the pipe 23 serving to supply the gas to the distributor pipe 24, there are no exhaust pipes to withdraw the gases from the height of the upper cross-section of the pipe 24 required are. As can be seen from Fig.3 and 4, the vertical tubes 25 can also directly connected to the upper and lower part of the cross section of the manifold tube 24 be. Of the four vertical tubes 25 shown in Fig. 3, two are connected to the lower part of the tube 24 and two connected to the upper part of the same. In in a similar way 'can also be arranged between the top and bottom of the tube 24 Outlets 36 may be provided through which the approximately formed in the middle of the tube Gas mixture is withdrawn quickly.

In derselben Weise wie bei der Ausführungsform nach Abb. i und 2 kann auch bei der Ausführungsform nach Abb.3 und 4 in den in dem Oberteil des Rohrquerschnittes 24 angeordneten öffnungen 36 ein kurzer, gegebenenfalls verstellbarer Nippel vorgesehen sein.In the same way as in the embodiment of Figs. I and 2 can also in the embodiment according to Fig.3 and 4 in the in the upper part of the pipe cross-section 24 arranged openings 36 a short, optionally adjustable nipple is provided be.

Die Erfindung kann bei allen Ofensystemen,, ganz gleich wie die B@eheizung der Öfen erfolgt, in entsprechender Weise mit Erfolg angewandt werden.The invention can be used in all furnace systems, no matter how the central heating the ovens can be used in a corresponding manner with success.

Claims

hA'rEINT r \ NSPRÜCFIC: i. Device for supplying heating gas to Regenerative underburner coke ovens, with the gas pipes leading to the heating flues branch off from a common distribution line for a number of heating flues, the is dominated by .ein shut-off valve, characterized in that the connection points the branch lines (25) in alternating series. follow at different altitudes of the distributor pipe cross-section open into the distributor pipe (24).

2. Establishment according to claim i, characterized in that the branch pipes (25) alternate with the lower and the upper part of the manifold cross-section (24) in connection stand.

3. Device according to claim i or 2, characterized in that the altitude the Anschlussstell_.cn of the branch pipes (25, 37) in the distribution pipes (24) .Attached pipe sections (38) which are adjustable in the height direction can be adjusted.