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Schmelzkessel für bituminöse oder sonstige Peche, vorzugsweise für
Steinkohlenteerpeche Die Erfindung bezieht sich auf Schmelzkessel für bituminöse
oder sonstige Peche, vorzugsweise Steinkohlenteerpeche, und @i.nsoniderheit auf
für den erwähnten Zweck besonders geeignete Schmelzkesselausführungen, die sich
von den bisherigen Kesselausführungen dadurch unterscheiden, daß in ihnen ein für
seinen Verwendungszweck einwandfreies, durch verschiedene Maßnahmen in seiner Temperatur
und damit Flüssigkeitsbeschaffenheit veränderbares Erzeugnis anfällt, ohne daß dabei
der Kessel einer besonderen Wartung bedarf und ohne daß beim Aufschmelzen der Masse
durch Überhitzung der Masse bei Bitumen Zersetzungen oder bei Teerpechen Verdampfungsverluste
der Teeröle auftreten. Die bisher zum Aufschmelzen bituminöser oder sonstiger Peche,
beispielsweise von Steinkohlenteersonderpechen, benutzten Schmelzkessel bestehen
durchweg aus einem Heizmantel mit Feuerungsraum, in den der eigentliche Schmelzkessel
herausnehmbar eingesetzt ist. Derartige Schmelzkessel besitzen den Nachteil, daß
die darin erschmolzene Masse sehr leicht eine Überhitzung erfährt und verdirbt:
Durch die Überschreitung einer bestimmten Temperatur «erden bei Bitumen Zersetzungen
hervorgerufen, und bei Teerpechen treten Verdampfungsverluste der Teeröle auf. Es
setzen sich dadurch auf den Kesselböden verkrackte, unbrauchbare Rückstände fest,
durch die im Kessel Wärmestauungen hervorgerufen und Masse und Kessel
unbrauchbar
«-erdexi. Diese Erscheinungen sind besonders dann gegeben und treten in erhöhtem
Maße auf, wenn die aufzuschmelzenden Mas:ebrocken unmittelbar auf dem Kesselboden
als an der am intensivsten beheizten Stelle aufliegen. Bislang hat man den genannten
Gefahren dadurch zu begegnen versucht, daß man die Masse während des Rufschmelzens
umrührte, und zwar-durch ein mechanisch betätigtes Rührwerk oder meist auch durch
Umrühren von Hand mittels einer Rührstange. Man -,var dabei ganz von der Aufmerksamkeit
eines den Kessel nur nebenbei bedienenden Arbeiters angewiesen. Erfahrungsgemäß
sind daher auch die meisten Beanstandungen in bezug auf die zweckdienliche Beschaffenheit
der erschmolzenen :Masse auf Überhitzung und unsachgemäßes Aufschmelzen der Masse
zurückzuführen.
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Man hat auch bereits aus mehreren Abteilen bestehende Schmelzkessel
vorgeschlagen, bei denen die einzelnen Abteile durch mit unteren Durchlässen versehene
Zwischenwandungen miteinander in Verbindung stehen und die einen gemeinsamen muldenartigen,
schräg verlaufenden Boden besitzen. Bei diesen aus mehreren Abteilen bestehenden
Schmelzkesseln läuft die im ersten Kesselteil erschmolzene Masse über den abfallenden
Kesselboden im natürlichen Gefälle in den anschließenden Kesselteil und nach weiterem
Aufschmelzen in diesem von hier in einen dritten, unbelieizten Kesselteil, aus dein
dann die erschmolzene Masse entnommen wird. Dabei besteht die Verbindung der einzelnen
Kesselabteile miteinander aus unterer. Schlitzen in den die Kesselabteile trennenden
Zwischenwandungen, über die hinweg die erschmolzene -lasse von dem einen Abteil
in das andere übertritt. Bei derartigen Schmelzkesseln besteht der Nachteil, daß
die Kesselabteile in Ermangelung auch oberer Durchlässe in den Zwischenwandungen
nicht nach dem Umlaufprinzip arbeiten, da das zwischen den einzelnen Kesselabteilen
vorliandene Temperaturgefälle nicht hierzu ausgenutzt werden kann. Eine Konstantlialtung
der erschmolzenen Masse in den für ihren Verwendungszweck notwendigen gleichmäßigen
Flüssigkeitszustand ist daher nicht möglich oder nur durch besondere umständliche
zusätzliche Maßnahmen zu erzielen, da der Kessel ein selbsttätiges Umlaufen der
erschmolzenen Masse nicht ermöglicht. Es läßt sich Üaher ein Steifwerden der erschmolzenen
Müsse im Entnahmekesselabteil nicht vermeiden, zumal wenn, was in der Regel der
Fall ist, die Entnahme nicht kontinuierlich, sondern in Abständen erfolgt.
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Um nun beim Aufschmelzen bituminöser oder sonstiger Peche, vorzugsweise
von Steinkolilenteersonderpechen, die den bisherigen Kesselausführungen anhaftenden
vorerwähnten :Nachteile zu vermeiden, schlägt die vorliegende Erfindung einen Schmelzkessel
in Form eines an sich bekannten Kesselaggregates vor, in dem ohne ständige Überwachung
und ohne ständiges Umrühren der aufzuschmelzenden Massebrocken während des Rufschmelzens
ein unzersetztes und von sonstigen Mängeln freies Erzeugnis stets gleichmäßigen
Flüssigkeitszustandes anfällt. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung bei einem beispielsweise
aus zwei Kesselteilen bestehenden Schmelzkessel, von denen der eine, größere Kesselteil
als Aufschmelzkessel und der andere, kleinere Kesselteil als Entnahmekessel dient,
vor, die beiden Kesselteile nicht nur mittels unterer Durchlässe, sondern auch erfindungsgemäß
mit oberen Durchlässen in der sie trennenden Zwischenwand miteinander zu verbinden,
um auf diese Weise ein ständiges und auch selbsttätiges Umlaufen der erschmolzenen
Masse innerhalb der beiden Kesselteile durch das zwischen ihnen bestellende Temperaturgefälle
zu erreichen. Bei einem derartigen Schmelzkessel wird der als Aufnahmeschmelzkessel
dienende größere Kesselteil beheizt, während der kleine, nicht oder nur wenig beheizte
Kesselteil die im ersteren Kesselteil erschmolzene Masse aufnimmt und aus dem dann
die erschmolzene Masse nach Bedarf kontinuierlich oder auch in Abständen abgezogen
wird, wobei der übrige im Entnahmekesselteil verbleibende Masseteil immer wieder
in den Sebmelzkesselteil zurückfließt. Dabei sind am Kesselaggregat geeignete Mittel
vorgesehen, durch die die Umlaufmenge sowie die Umlaufgeschwindigkeit der Masse
innerhalb der beiden Kesselteile und damit deren Temperatur geregelt werden kann.
Ebenso können die Erhitzung sowie der Abzug der Rauchgase aus dieser einer Regelung
unterworfen werden, und es können weiterhin die Rauchgase mehr oder weniger auch
zur Erhitzung des Entnahmekesselteils und damit zur Regulierung des Temperaturabfalles
zwischen den beiden Kesselteilen herangezogen werden. Schließlich noch ist Vorkehrung
getroffen, daß die aufzuschmelzenden Massebrocken nicht unmittelbar mit dem Boden
des Erhitzungskesselteils, in dem sie aufgeschmolzen. werden, in Berührung kommen,
um sie nicht einer Überhitzung und damit einer Zersetzung auszusetzen und um das
Anhaften unbrauchbarer, verkrackter Rückstände auf dem Kesselboden zu vermeiden,
die auf,die Dauer zu einem Durchbrennen des Kessels sowie auch einer Verr,ingeru.ng
des Kesselvolumens und damit zur Unbrauchbarkeit -des Kessels führen.
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In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Schmelzkesselaggregat in
zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht, von denen
das eine in der Hauptsache für den Kleinbetrieb und das andere für den Großbetrieb
gedacht ist.
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Fig. i, von der Fig. ? einen Horizontalschnitt nach der Linie II-II
wiedergibt, zeigt die erste Ausführungsform im Längsschnitt.
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Das Kesselaggregat besteht aus den beiden Kesselteilen i und a, die
miteinander in Verbindung stehen und einen größeren Unterschied in ihrem Fassungsvermögen
besitzen. Der größere Kesselteil i dient als eigentlicher Aufschmelzkessel und wird
durch direkte Feuerung im Feuerungsraum 3 oder durch hier untergebrachte Brenner
q. mittels flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe beheizt, wobei die Rauchgase aus
der Feuerung um den mit einem Mantel versehenen Kesselteil herum ihren
Weg
zu den Rauchabzügen 5 nehmen. Der Aufschmelzkessel i nimmt die aufzuschmelzenden
Massebrocken auf, und zwar werden diese auf einen in ihm befindlichen beweglichen
Rost 6 aufgebracht, der beispielsweise durch Handhebe17 über ein Zahngetriebe 8
hinweg in Umdrehung versetzt werden kann, um notfalls die 'Masse ab und zu einmal
umrühren zu können. Der bewegliche Rost 6, an dessen Stelle auch ein drehbares Kreuz
aus Flacheisen oder eine sonstige geeignete Einrichtung treten kann, ist auf seiner
Unterseite rechenartig ausgespart, wobei die einzelnen Rechenzacken gegeneinander
versetzt angeordnet sind. Hierdurch wird eine Berührung der noch nicht erschmolzenen
Massebrocken mit dem erhitzten Kesselboden verhindert, solange sich nicht so viel
flüssige Masse im Schmelzkesselteil i gebildet hat und in den Kesselteil e übergetreten
ist, daß ein selbsttätiger Umlauf der flüssigen Masse beginnt, der durch das Temperaturgefälle
zwischen den beiden Kesselteilen i und 2 entsteht. Bei genügend vorhandener flüssiger
Masse strömt dann ständig vom Kesselteil 2 hierin -abgekühlte Masse in den Kesselteil
i zurück, wird hier wieder erwärmt und steigt nach oben, um in den Kesselteil 2
zurückzuströmen. Die Verbindung zwischen den beiden Kesselteilen i und 2 besteht
aus Durchlaßlangschlitzen oder Durchlaßbohrungen 9, die durch einen von Hand oder
auch mechanisch einstellbaren Schieber io in ihrem Durchlaßduerschnitt eingestellt
werden können. Durch Veränderung der Schieherstellung können die Umlaufmenge und
die Umlaufgeschwindigkeit der flüssigen Masse geändert und damit deren Temperatur
sowie Flüssigkeitsbeschaffenheit im bestimmten 1Vlaße beeinflußt werden.
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Vor dem Aufschmelzen der in den Kesselteil i eingebrachten Massebrocken
wird der Schieber io so eingestellt, daß der untere und obere Teil des Übergangsschlitzes
bzw. die untere und obere Durchlaßöffnung geschlossen sind. Ist ein ausreichender
Teil flüssiger Masse im Kesselteil i vorhanden, wird der Schieber io geöffnet, wodurch
ein unterer und oberer Durchgang durch Freigabe der nurchlaßöffnungen 9 geschaffen
ist. Die flüssige Masse strömt nunmehr aus dem Schmelzkessel i in den Entnabmekesselteil2
und wird durch das zwischen den beiden Kesselteilen i und 2 bestehende Wärmegefälle
zu einem natürlichen Kreislauf innerhalb der beiden Kesselteile gezwungen. Durch
den ständigen Umlauf und durch das dadurch bedingte ständige Vorbeiströmen der heißen
Masse an den im Kesselteil nachgefüllten Massebrocken wird das Aufschmelzen der
Massebrocken wesentlich beschleunigt, so daß die Leistung des neuen Kessels gegenüber
einem bisherigen der gleichen Größe eine weit größere ist, Der selbsttätige Umlauf
der flüssigen Masse gestattet es auch, die Heizfläche des Kesselbodens und der unteren
Kessel-Nvandung durch aufgeschweißte Lamellen oder Gasleitbleche i i, an denen vorbei
die Rauchgase bei ihrem Abzug zu den Rauchkaminen 5 ihren Weg nehmen, ztt vergrößern
und damit die Heizungswärme besser auszunutzen, ohne dabei eine Überhitzung der
Masse befürchten zu müssen. Die Entnahme der flüssigen Masse aus dem Entnahmekesselteil2
erfolgt durch die verschließbare Entnahmeöffnung 12 am unteren Kesselteil.
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Fig.3 zeigt die zweite Ausführungsform des neuen Kesselaggregates,
und zwar ebenfalls im Längsschnitt.
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Diese Kesselausführung besteht im wesentlichen aus den gleichen Teilen
wie die der ersten Ausführung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind. Der Unterschied ;:wischen den beiden Kesselaggregaten besteht darin, daß bei
der Ausführung nach Fig.3 auch der Entnahmekesselteil 2 einer Beheizung durch die
abziehenden Rauchgase der Feuerung unterliegt, indem ein Teil der Rauchgase auf
ihrem Weg zum Rauchabzugkamin 13 den mit Mantel 1.4 versehenen 1=ntnahrnekesselteil2
umspült unid dabei auch den Entnahmehahn 12 erwärmt. Der übrige Teil der Rauchgase
wird durch Leitbleche 15, die gleichzeitig zur Vergrößerung der Heizfläche dienen
können, strömungsgünstig in den Kamin 5 abgeführt und ihr Abzug durch Ventilklappen
16 geregelt. Ein derartiges Kesselaggregat mit auch beheiztem Entnahmekesselteil2
hat den Vorzug, daß bei langsamem Umlauf zäherer Massen, die zum Steifwerden im
Entnahmekessel 2 neigen, durch die zusätzliche Beheizung dieses Kesselteils am Steifwerden
gehindert «erden, so daß der selbsttätige Umlauf der erschmolzenen Masse gewährleistet
bleibt und sich die Masse stets in dem für ihren Ver«-endungszweck notwendigen Flüssigkeitszustand
befindet. Das Steifwerden der erschmolzenen Masse im Entnahmekesselteil2 kann in
gewissem Umfang auch dadurch vermieden werden, daß man den Entnahmekesselteil2 mit
einer Isolierung versieht.
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Das erfindungsgemäße Schmelzkesselaggregat hat gegenüber den bisher
gebräuchlichen Schmelzkesseln die verschiedensten Vorteile. So z. B. kann durch
die Einstellung des Querschnittes der Durchlaßöffnungen vom Heizkesselteil zum Entna'hmekesselteil
die Menge der umlaufenden erschmolzenen Masse sowie auch deren Umlaufgeschwindigkeit
verändert und damit dieTemperatur der Masse beeinflußt werden; man hat es also in
der Hand, die Masse in den jeweils gewünschten und erforderlichen Flüssigkeitszustand
zu überführen. Der richtig eingestellte Umlauf der Masse läßt eine Überhitzung der
:Masse auch bei stärkerer Unterfeuerung nicht zu; es finden also bei Bitumen keine
Zersetzungen oder bei Pechen keine Verdampfung der Teeröle statt. Ebenso setzen
sich auf den Kesselböden keine Rückstände fest, die eine Volumenveränderung des
Kessels hervorrufen. Bei gefüllter Masse, d. h. hei einer mit Füllstoffen versehenen
Masse, werden durch den Umlauf erschmolzener Masse die Füllstoffe in der Schwebe
gehalten, so daß die Masse nicht einer ständigen Umrührung unterworfen zu werden
braucht, wie dies bei den bisherigen Schmelzkesseln notwendig ist. Ein weiterer
Vorteil des Kessels ist durch die durch
den ständigen Umlauf der
erschmolzenen Masse erheblich gesteigerte Aufschmelzgeschwindigkeit gegeben, die
durch das ständige Vorbeiströmen heißflüssiger Masse an den nachgelegten Mas-sebrocken
erreicht wird. Dadurch ist es auch möglich, ständig erschmolzene Masse in verarbeitungsfähigem
flüssigem Zustand laufend und gleichmäßig dem Kessel zu entnehmen. Die Ausnutzung
der Kesselheizfläche durch das ständige Umlaufen der Masse sowie auch durch die
Vergrößerung der Heizfläche -wird so erheblich verbessert, daß im allgemeinen mit
kleineren Kesseln als bisher üblich gearbeitet werden kann, b:zw. bei gleicher Kesselgröße
können Kessel eingespart werden. Die Bedienung des Kessels ist einfacher und gefahrloser,
da der Deckel des Schmelzkesselteils aufklappbar eingerichtet werden kann und nur
zum Nachfüllen der Tdassebrocken geöffnet zit werden braucht, -während der Deckel
des Entnahmekesselteils ständig geschlossen bleiben kann. Verbrennungen der bedienenden
Arbeiter durch Überkochen der Masse oder bei deren Entnahme mittels des bislang
hierzu gebräuchlichen Schöpfers -werd; n dadurch vermieden. Da -weiterhin Überhitzungen
und Verdampfung leichter flüchtiger Bestandteile der Masse bei richtig eingestelltem
Umlauf verhindert werden und außerdem das Kesselaggregat meist allseitig geschlossen
ist, wird auch die bisherige Belästigung der Arbeiter durch beißende Dämpfe vermieden.