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Glockengasbehälter mit Belastungskörpern Die Erfindung bezieht sich
auf Glockengasbehälter, bei denen der Gasdruck sich während des Auszugs automatisch
vergrößert und bei denen Belastungskörper vorgesehen sind, die mit der Glocke fest
verbunden sind.
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Es sind Gasbehälter bekannt, bei denen an der Wandung des flüssigkeitsgefüllten
Behälters oder an dem Führungsgerüst Belastungskörper so gelagert sind, daß sie
durch Mitnehmer der Glocke in jeder gewünschten Höhenlage mitgenommen @bzw. abgesetzt
werden können. Durch stufenweise Anordnung der Belastungskörper .in der Höhenlage
kann dabei eine stufenweise Drucksteigerung .bzw. Druckminderung des Gases erzielt
werden.
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Bei den bekannten Gasbehältern ist die Gefahr vorhanden, daß sich
die lose gelagerten Belastungskörper versetzen und von den Mitnehmern der Glocke
nicht erfaßt werden. Dabei können sich die Belastungskörper zwischen Glocken- und
Behälterwandung klemmen. Bei einem einseitigen Nichterfassen der Belastungskörper
ist ferner ein Verkanten der Glocke möglich.
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Es ist ferner bekannt, die Gewichtsbelastung der Behälterglocke dadurch
fortlaufend zu ändern, daß am unteren Ende der Glocke die Glocke entlastende Schwimmkörper
angeordnet sind. Der Auftrieb wird dabei willkürlich durch Änderung der Flüssigkeitsfüllung
der ständig in der Sperrflüssigkeit liegenden Schwimmkörper geändert.
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Es sind weiterhin Gasbehälter mit Belastungskörpern bekannt, die fest
mit der Glocke verbunden sind und durch die der Druck des Gases im Behälter bei
Auftauchen der Belastungskörper aus der Sperrflüssigkeit selbsttätig größer wird.
Hierbei sind die Belastungskörper vom oberen Rand der Glocke ein Stück nach unten
zu angeordnet, so daß der Gasdruck schon bei etwa halb hochgezogener Glocke seine
größte Höhe erreicht hat und dann dieser Druck aufrechterhalten bleibt.
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Bei Gasbehältern ist es im allgemeinen von Bedeutung, einen gleichmäßigen
Gasdruck aufrechtzuerhalten.
Gasbehälter, die zur Speicherung des
in Gaserzeugern erzeugten Gases zur Beheizung von Ofen, beispielsweiseRegenerativkoksofenbatterien
dienen, haben darüber hinaus noch die Aufgabe, das beim Wechseln der Beheizungsrichtung
während der Unterbrechung der Gaszufuhr zu den Ofen anfallende Gas aus den Gaserzeugern
aufzunehmen und dieses nach Beendigung des Umstellvorganges wieder abzugeben, bevor
die Gaserzeugung in den Gaserzeugern wieder dem normalen Verbrauch angepaßt ist.
Ferner muß der Gasbehälter in der Lage sein, bei Unterbrechung der Stromzufuhr oder
bei anderen Störungen noch für einige Zeit die Gasleitungen zu den Ofenanlagen unter
Druck zu halten, damit genügend Zeit zur Verfügung steht, um die Abschlußorgane
zwischen der Heizgasleitung und den Ofen zu schließen, bevor es zu einem Austausch
zwischen Luft und Gas in der Gasverteilungsleitung kommt.
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Diese Forderungen werden durch den gemäß der Erfindung geschaffenen
Gasbehälter erfüllt. Die Erfindung besteht zunächst darin, daß das Gewicht der Belastungskörper
im wesentlichen dem Gewicht der verdrängten Sperrflüssigkeit entspricht und daß
die Belastungskörper, die sich vom unteren Glockenrand nach oben erstrecken, bei
Auszug der Glocke mehr oder weniger aus der Glocke herausragen.
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Mit einem derartigen gemäß der Erfindung ausgebildeten Gasbehälter
läßt sich ein nur allmählich und gleichmäßig ansteigender bzw. abfallender Druck
vom Normalwert, der in der mittleren Höhenlage der Glocke oder in einer anderen
vorher zu bestimmenden Höhe gehalten werden soll, erzielen. Die Abweichungen vom
Normalwert brauchen nur so hoch zu sein, daß sie mit Sicherheit genügen, um die
notwendigen Verstellkräfte für einen hydraulisch betätigten Regler, der auf die
Drosselklappe in der gemeinsamen Windzuführungsleitung zu den Gaserzeugern einwirkt,
aufzubringen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Belastungskörper
unter Freilassung der Mitte nur am unteren und am oberen Teil der Glocke befestigt.
Bei höchstem Glockenauszug ist somit auch der höchste Gasdruck erzielt, so daß unmittelbar
mit beginnender Entleerung des Gasspeichers ein Druckabfall eintritt. Der Druckabfall
verringert sich bei weiterem Eintauchen der unteren Belastungskörper allmählich
weiter, bis sie ganz unter Wasser tauchen und der Druck zunächst konstant bleibt.
Bei Beginn des Eintauchens der oberen Belastungskörper in die Sperrflüssigkeit sinkt
dann der Druck weiter, bis auch diese ganz in die Sperrflüssigkeit getaucht sind.
In dieser Stellung der Glocke ist der kleinste Gasdruck, den die Glocke herzugeben
vermag, erreicht.
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An Stelle einzelner, gegebenenfalls unterer und oberer, gleichmäßig
auf dem Umfang verteilter Belastungskörper kann auch nur ein solcher um den Glockenmantel
angeordnet sein.
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Gemäß der Erfindung erstrecken sich die oder der Belastungskörper
vom unteren Rand des Glockenmantels nur so weit nach oben, daß bei vollständigem
Eintauchen in die Sperrflüssigkeit ein Gasspeicher bestimmter Größe und von einem
bestimmten Normaldruck gebildet wird.
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Tritt nun in den Gasbehälter mehr Gas ein, wie dieses beispielsweise
beim Wechseln der Beheizungsrichtung von regenerativ mit Schwachgas beheizten Ofen
der Fall ist, so wird der Normaldruck überschritten, und der sich einstellende höhere
Gasdruck wirkt auf einen Regler der Luftdrosselklappe des Gaserzeugers so lange
drosselnd ein, bis sich der Normaldruck wieder einstellt.
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Um nun bei Nachlassen bzw. kurzzeitigem Ausbleiben der Gaszufuhr zu
dem Gasbehälter zu erreichen, daß der Normalgasdruck selbsttätig schnellstens wieder
hergestellt wird, sieht die Erfindung weiter vor, im oberen Teil der Glocke statt
Belastungskörper Schwimmkörper anzuordnen. Die Schwimmkörper verringern das Glockengewicht
beim Eintauchen in die Flüssigkeit, so daß sich ein geringer Unterdruck einstellt.
Durch den Unterdruck wird die Luftdrosselklappe des Gaserzeugers über den Regler
weiter geöffnet und bis zum Einstellen des Normaldruckes mehr Gas erzeugt.
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Es ergibt sich hieraus, daß die Glocke des Gasbehälters bei Normaldruck
etwa eine mittlere Höhenlage haben muß. Ein zu starkes Pendeln des Reglers der Luftdrosselklappe
des Gaserzeugers wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der oder die Belastungskörper
in Abstand voneinander angeordnet sind.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
schematisch dargestellt. Die in den Behälter i tauchende Glocke? des Gasbehälters
ist im unteren Teil mit Belastungskörpern 3 versehen, die gleichmäßig auf den Umfang
verteilt angeordnet sind. DieBelastungskörper bestehen vorzugsweise aus schmalen
Kammern, die sich in der Höhenrichtung erstrecken und mit Beton od. dgl. gefüllt
sind. Die Füllung der Kammern ist in einer solchen Höhe vorgenommen, daß das gesamte
Gewicht der geschlossenen Kammern dem Gewicht der Flüssigkeit entspricht, welche
sie verdrängt. Wird als Füllung der Kammern 3 ein Stoff genommen, dessen spezifisches
Gewicht gleich dem der Sperrflüssigkeit ist, so sind die Kammern vollständig gefüllt.
Dieses ist beispielsweise der Fall, wenn die Kammern mit Pech gefüllt sind. In diesem
Falle brauchen die Behälter oben nicht geschlossen zu sein. Es ist natürlich auch
möglich, die Kammern 3 mit der Sperrflüssigkeit selbst zu füllen.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Lage der Glocke des Gasbehälters
liegen die Belastungskörper 3 vollständig in der Sperrflüssigkeit. Infolgedessen
ist auch keine Gewichtserhöhung der Glocke vorhanden, da, wie erwähnt, die Belastungskörper
3 von der Flüssigkeit getragen werden. Strömt jedoch in den Speicherraum 4 oberhalb
der Sperrflüssigkeit durch die Gasleitung 5 mehr Gas ein, so hebt sich die Glocke
2 aus der Flüssigkeit und damit auch die Belastungskörper 3. Dadurch wird die Glocke
2 allmählich zusätzlich
belastet, wobei die höchste Belastung erreicht
ist, wenn die Glocke :2 ihren Höchststand erreicht, also der Gasbehälter die größtmögliche
Gasmenge aufgespeichert hat.
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Aus der Zeichnung ergibt sich, daß in der dargestellten mittleren
Lage der Glocke 2 das Eigengewicht der Glocke plus dem Gewicht der Belastungskörper,
vermindert um das Gewicht der durch die unteren Belastungskörper verdrängten Sperrflüssigkeit,
auf die Glocke einwirkt und diese Belastung dem Normaldruck entspricht. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Gas in Gaserzeugern 6 erzeugt, von denen
eine Reihe hintereinander zu einer Anlage vereinigt angeordnet sind. Das erzeugte
Gas gelangt aus dem Gaserzeuger 6 durch eine Rohrleitung 7, einen Wascher 8 und
eine Rohrleitung 9 unter Vermittlung des Gassaugers io in die Sammelleitung ii.
Die Sammelleitung i i führt einerseits zu der Verbrauchsstelle, beispielsweise einer
regenerativ mit Schwachgas beheizten Koksofenbatterie, andererseits ist sie mit
der Leitung 5 verbunden, die unmittelbar in den Gasbehälter mündet. Zwischen dem
Gassauger io und der Sammelleitung i i ist ein Rückschlagventil 12 angeordnet.
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Unter den Rost des Gaserzeugers 6 führt eine Unterwindleitung 14,
die mit einem Gebläse 15 in Verbindung steht und die Vergasungsluft liefert. In
der Unterwindleitung 14 ist eine Drosselklappe 16 vorgesehen, die mit einem Regler
17 verbunden ist. Der Regler 17 steht durch eine Leitung 18 mit einer zum Gasbehälter
führenden Gasleitung 5 in Verbindung. Steigt die Glocke 2 bei Mehrlieferung von
Gas, so findet, wie bereits beschrieben, eine Druckerhöhung des Gases in dem Speicherraum
4 statt. Durch diesen höheren Druck wird der Regler 17 beeinflußt, der nunmehr die
Drosselklappe 16 im Maße des Druckanstieges zu schließen beginnt. Dadurch wird die
Gaserzeugung verringert, so daß bei gleichbleibender Gasentnahme von der Beheizungseinrichtung
der Ofen durch die Sammelleitung i i sich das Volumen im Speicherraum 4 und somit
auch der Druck verringert, bis daß die normale Lage der Glocke 2 und der normale
Druck wieder erreicht sind.
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Verringert sich die Gaserzeugung derart, daß die Glocke 2 aus ihrer
mittleren Stellung absinkt, so würde beim weiteren Eintauchen der Glocke 2 in die
Sperrflüssigkeit bis in die Endlage der Druck im Speicherraum 4 trotz stetiger Verkleinerung
des Speicherraumes der gleiche bleiben. Das würde bedeuten, daß auch der Regler
keine weitere Offnung der Drosselklappe über ihre Normallage hinaus bewirken könnte.
Um dieses zu verhindern, sind im oberen Teil der Glocke 2 Schwimmbehälter ig an
der Wandung, ebenfalls gleichmäßig auf den Umfang verteilt, angeordnet. Die Schwimmkörper
ig, die aus geschlossenen Hohlkammern bestehen, können in der gleichen senkrechten
Ebene angeordnet sein wie die Belastungskörper 3. Sie erstrecken sich in der einen
Normaldruck erzeugenden Stellung der Glocke :2 vom oberen Rand bis wenig oberhalb
der Sperrflüssigkeit.
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Bei Verkleinerung des Gasspeicherraumes 4 und Absinken der Glocke
2 tauchen die Schwimmgefäße i9 in die Sperrflüssigkeit ein und beginnen damit im
Maße des Absinkens das Gewicht der Glocke 2 allmählich zu reduzieren. Dadurch sinkt
auch der Gasdruck in entsprechender Weise, und der verringerte Gasdruck wirkt auf
den Regler 17 der Drosselklappe derart ein, daß die Drosselklappe weiter geöffnet
wird. Die Gaserzeugung wird damit erhöht, und die Behälterglocke 2 gelangt beschleunigt
wieder in ihre mittlere Stellung. In dieser mittleren Stellung enden sowohl die
Belastungsgewichte 3 als auch die Schwimmer ig etwa in gleicher Entfernung von dem
Flüssigkeitsniveau 2o. Der Abstand zwischen den beiden Enden ist so groß, beispielsweise
etwa 1,5 m, daß bei kleinen Schwankungen in der Gaserzeugung nicht sogleich die
Belastungsgewichte 3 aus der Flüssigkeit herauskommen bzw. die Schwimmer ig in die
Flüssigkeit hineintauchen und ein ständiges Pendeln des Reglers 17 verursachen.
Diese Beeinflussung tritt vielmehr erst bei einer nennenswerten Gasmehrlieferung
bzw. verringerten Gaslieferung ein.