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Umstellhahn für Regenerativöfen Bei der Umstellung gasbeheizter Regenerativöfen
ist es erforderlich, zunächst die Gaszufuhr der einen Betriebsrichtung abzusperren,
alsdann die Regeneratoren, die bisher an den Kamin angeschlossen waren, diesem gegenüber
zu verschließen und die bisher zur Vorwärmung dienenden Regeneratoren an den Kamin
anzuschließen, während dieses Umstellens der Abhitzeventile die Lufteinlässe der
Regeneratoren zu wechseln und darauf die Gaszufuhr der anderen Betriebsrichtung
einzuschalten. Bei Öfen, die wahlweise mit nicht vorgewärmtem Gas (Starkgas) und
vorgewärmtem Gas (Schwachgas) beheizt werden können (Verbundöfen), bei denen bei
batterieweiser Zusammenfassung auch die Möglichkeit besteht, einen Teil der Öfen
mit Schwachgas und einen Teil der Öfen mit Starkgas zu beheizen, müssen dann sowohl
zwei gesondert gesteuerte Zugmittel für die Umstellung der Starkgashähne als auch
zwei gesondert gesteuerte Zugmittel für das Umstellen der Schwachgashähne vorgesehen
werden. Noch verwickelter wird das Umstellen des Systems, wenn die Luft nicht durch
den Kaminzug angesaugt, sondern unter Druck zugeführt wird, wenn durch die Starkgaszuführungs.leitungen
in der Betriebszeit, in der sie nicht mit Gas beaufschlagt werden, Luft zum Zweck
der Entgraphitierung eingeleitet wird, und wenn etwa zur Vermeidung . von Anfressun:gen
durch Abhitzebestandte.ile auch in die nicht beaufschlagten Schwachgaszuführungen
Luft eingeleitet wird.
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Das Ziel der Erfindung ist, durch besondere Ausbildung der Umstellhähne
die Zahl der gesondert
gesteuerten Zugmittel herabzusetzen- und
dadurch eine wesentliche Vereinfachung der Umstellwinde selbst zu ermöglichen. Die
Erfindung geht von den üblichen Umstellhähnen aus, bei- denen der Schwenkwinkel
des Hahnkükens infolge der großen Kükenöffnung von der vollen Offenste-llung des
Hahnes bis zu derjenigen Stellung, bei welcher der lichte Durchgang gerade völlig
geschlossen ist, größer als die Hälfte des gesamten Schwenkwinkels des Kükens ist
und dessen Schlüssel am freien Ende einen Längsschlitz enthält, in dem sich ein
am Zugmittel befestigter und in einer geradlinigen Hubstrecke bewegbarer Mitnehmer
führt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kükenschlüssel derart an das
Zugmittel anzuschließen, daß ein vorher geöffneter Hahn gerade zu schließen bzw.
ein vorher geschlossener Hahn gerade zu öffnen beginnt, wenn der Mitnehmer des Zugmittels
sich in der Mittelstellung seines Bewegungshubes befindet. Die erfindungsgemäße
Lösung dieser Aufgabe besteht in einer derartigen winkelförmigen Abbiegung des freien
Endes des Kükenschlüssels, daß die Längsachse des im freien. Ende vorgesehenen Schlitzes
in jeder Schließstellung des Hahnes einen kleineren Winkel zur Hubstrecke des Mitnehmers
einnimmt als in der vollen oder teilweisen Offenstellung des Hahnes.
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Die Erfindung ermöglicht, einen oder mehrere Umstellhähne im Öffnungssinn
und gleichzeitig einen oder mehrere Hähne im Schließsinn mit dem gleichen Zugmittel
derart zu betätigen, daß in der Mittelstellung des Zugmittels bzw. seiner an den
einzelnen Kükenschlüsseln angreifendenMitnehmer die zu öffnenden Hähne gerade noch
und die zu schließenden Hähne gerade schon geschlossen sind. Dieser Vorzug der Erfindung
tritt besonders dann in Erscheinung, wenn durch alle oder einen. Teil der Umstellhähne
in deren Schließstellung ein Zweitgas, z. B. Luft, zum Entgraphitieren der an die
Hähne angeschlossenen Kanäle im Ofenmauerwerk, in die Austrittsstutzen der Hähne
eingeführt werden soll. Üblicherweise sieht man an den Umstellhähnen zu diesem Zweck
einen Nebenweg vor, indem das Nebengas in der Schließstellung des Hahnes, wenn also
der Hauptgasweg abgesperrt ist, durch eine vom Hahnküken freigegebene Öffnung im
Hahngehäuse in den Kükenhohlraum und aus diesem durch eine Öffnung in der Kükenwandung
in den Austrittsstutzen des Hahnes -einzuströmen vermag. Nach einer Weiterbildung
der Erfindung sollen die Ein- undAustrittsöffnung für das Nebengas derart angeordnet
sein, daß in derjenigen Stellung des Hahnkükens, die der Mittelstellung des Zugmittels
bzw. des an diesem befestigten Mitnehmers entspricht, sowohl der Hauptggäsweg als
auch der Nebengasweg geschlossen sind. Dadurch wird jedes Zuströmen des Hauptgases
(Stark- oder Schwachgas) in den Nebenweg und damit die Gefahr, daß sich ein explosibles
Gas-Luft-Gemisch bildet, mit Sicherheit ausgeschlossen.
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Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Umstellhähne sind zur Umstellung
eines Regenerativofens nur noch drei Schaltvorgänge vorzunehmen, nämlich i. das
Umschalten sämtlicher Hähne, durch die unter Druck zugeführte Verbrennungsmittel
(Starkgas, Schwachgas, gegebenenfalls auch Druckluft) gesteuert werden, in die Mittelstellung,
2. das Wechseln der Abhitzeventile, 3. das Umschalten der unter i genannten Hähne
in die Endstellung.
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Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Schaltvorgänge i und 3 durch
das gleiche Zugmittel vorgenommen «erden können, welches sich bei dem einen Betriebszeitwechsel
in der einen Richtung, beim nächsten Betriebszeitwechsel in der anderen Richtung
bewegt. Die Umstellwinde selbst erfährt durch diese Ausgestaltung der Hähne und
den Anschluß der Hähne an ein einziges Zugmittel eine ganz erhebliche Vereinfachung.
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Die Zeichnungen zeigen einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Schwachgashahn,
der für eine Koksofenbatterie bestimmt ist, im senkrechten Schnitt, und zwar in
drei verschiedenen Stellungen. Abb. i bei geöffneter Gaszufuhr, Abb.2 in der Schaltungsmittelstellung,
bei der der Hahn sperrt, Abb. 3 in der Endstellung, bei der Luft durch den Hahn
eingeführt wird.
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Der untere Eintrittsstutzen a des Umstellhahnes ist .an eine Schwachgasquelle
und der obere Austrittsstutzen b an einen Schwachgasregenerator angeschlossen. Das
Hahnküken c enthält für den Schwachgasdurchgang eine größere Öffnung d und für den
Durchtritt von Entbraphitierungsluft während der Schließstellung des Hahnes eine
kleinere Öffnung e in seiner Wandung. In der Schließstellung des Hahnes (Abb. 3)
wird eine im Hahngehäuse vorgesehene Eintrittsöffnung f für die Entgraphitierungsluft
vom Hahnküken c freigegeben. Die durch die Öffnung f in den Kükenhohlraum d einströmende
Luft kann durch die Öffnung e in den Austrittsstutzen b übertreten. Die Öffnungen
e und f sind dabei so angeordnet, daß in der Mittelstellung des Zugmittels (Abb.
2) sowohl der Hauptgasweg a-d-b als auch der Nebengasweg f-d-e-b geschlossen sind.
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An dem Hahnküken c ist in der üblichen Weise ein Kükenschlüssel g
befestigt, dessen freies,Ende 1a einen Längsschlitz i enthält. In diesem Schlitz
führt sich ein Mitnehmerstift h des als Gestänge ausgebildeten Zugmittels
na, das während einer Umstellperiode eine vorgegebene Hubstrecke geradlinig
in der einen Richtung und während der nächsten Umstellperiode in Gegenrichtung zurücklegt.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist das freie Ende h des Schlüssels g in Bewegungsrichtung
des Mitnehmers k derart winkelförmig abgebogen, daß die Längsachse des Schlitzes
i in jeder Schließstellung des Hahnes (Alb. 2 und 3) einen kleineren Winkel zur
Hubstrecke des Mitnehmers k einnimmt als in der vollen oder teilweisen Offenstellung
des Hahnes (Abb. i).
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Angenommen, das Zugmittel m nehme während einer Betriebsperiode des
Regenerativofens. die linke Endstellung ein (Abb. i), wo sich das Hahnküken c in
Offenstellung des Hahnes befindet, also
der Hauptgasweg a-d-b geöffnet
ist. Beim folgenden Umstellen des Ofens wird das Zugmittel nach rechts verschoben,
wobei der Mitnehmer h zunächst in die Mitte seiner Hubstrecke gelangt (Abb. 2).
Dabei führt das Hahnküken c eine Schwenkbewegung aus, deren Winkel wesentlich größer
ist als die Hälfte seines gesamten Schwenkwinkels. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
beträgt der gesamte Schwenkwinkel, der beim Ankommen des Mitnehmers 1z in der rechten
Endstellung (Abb.3) erreicht wird, go° und der Schwenkwinkel von der Offen- zur
Mittelstellung etwa 65°.
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In der nunmehr folgenden Betriebsperiode bleibt das Hahnküken c in
Schließstellung des Hahnes (Abb.3). Während dieser Periode kann demnach die Entgraphitierungs:luft
auf dem Wege f-d-e-b in den Austrittsstutzen des Hahnes einströmen. Bei der nächstenUmstellung
des Ofens wird durch Verschieben des Zugmittels m in der Gegenrichtung von rechts
nach links zunächst die Luftzufuhr abgesperrt (Abb. 2) und erst auf der zweiten
Hälfte der Hubstrecke des Mitnehmers der Hauptgasweg nach und nach geöffnet unter
stetigem Absperren der Luftzufuhr, bis das Zugmittel 7n wieder in der linken Endstellung
(Abb. i) angelangt ist.
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Der erfindungsgemäße Umstellhahn kann in der gleichen oder ähnlichen
Form auch für die Zuführung des Starkgases in der einen Betriebszeit, die Einleitung
:der Entgraphitierungsluft in der anderen Betriebszeit dienen. Auch für unter Druck
zugeführteVerbrennungsmittel ohne zusätzlicheLufteinführung ist der Hahn verwendbar;
wesentlich ist nur, daß in der Mittelstellung bereits die Verbrennungsmittelzufuhr
abgesperrt ist, so daß sowohl bei der öffnungs- als auch bei der Schließbewegung,
d. h. für die Hähne beider Regeneratorgruppen, das gleiche Zugmittel verwendet «-erden
kann. Bei Hähnen ohne Luftzufuhr in der Sperrstellung oder einer Luftzufuhr, die
unmittelbar nach Sperren der Gaszufuhr geöffnet werden kann, kann der Schlüssel
auch als rechter Winkel ausgebildet sein. In diesem Falle würde der Hahn während
des zwischen den Stellungen der Abb.2 und 3 liegenden halben Weges des Zugmittels
stillstehen, da der Stift alsdann in der Schlitzrichtung sich innerhalb des Schlitzes
bewegt.