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Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Gasdrucks in Entgasungsräumen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Gasdrucks
in Entgasungsräumen, insbesondere in den Ofenkammern von Gaserzeugungsöfen. Bekanntlich
ist bei der Entgasung von Brennstoffen die Gasentwicklung zu Beginn der Garungszeit
sehr stürmisch und läßt bei fortschreitender Garung erheblich nach. Dementsprechend
sinkt der Druck in der Ofenkammer, bis sich am Ende der Garung sogar ein geringer
Unterdruck einstellt. Durch undichte Stellen, insbesondere der Türabdichtung, kann
dann leicht Außenluft in die Kammern eintreten und zu unerwünschten Koksverbrennungen
führen. Außerdem haben die sich am Schluß der Garungszeit bildenden Destillationsgase
nur geringen Heizwert und setzen bei Vermischung mit dem aus weniger abgegarten
Kammern stammenden D-estillationsgas in der gemeinsamen Gasvorlage den Gesamtheizwert
des Rohgases herab.
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Zur Vermeidung dieser Übelstände hat man bereits vorgeschlagen, in
die Gasabzugsleitung der Ofenkammern regelbare Drosselorgane einzubauen, um durch
Verengung des lichten Leitungsquerschnittes einen Druckstau hervorzurufen. Vielfach
benutzt man hierzu -von Hand zu bedienende Schieber. Der Bedienungsmann des Schiebers
muß
dann auf Grund empirischer Erfahrungen,, gegebenenfalls an Hand
von Füllzeittabellen, durch entsprechende Schiebereinstellung den Leitungsquerschnitt
der voraussichtlichen Gasentwicklung und dem dadurch bedingten Innendruck der Ofenkammer
anpassen. Diese Art der Gasdruckregelung hängt völlig von der Aufmerksamkeit und
Gewissenhaftigkeit des Bedienungsmannes ab und ist außerdem reichlich primitiv.
Bei neueren Anlagen hat man daher durch einen Druckregler automatisch betätigte
Drosselorgane in den Gäsabzugsleitungen vorgesehen. Dabei stehen die Druckregler
mit der Gasabzugsleitung in Verbindung und werden nach kurzer Betriebszeit durch
die Teerbestandteile und sonstige Verunreinigungen des Destillationsgases stark
verschmutzt. Sie arbeiten dann nicht mehr zufriedenstellend und teilweise sogar
schlechter als die vorerwähnte Handbetätigung der Drosselorgane.
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Außerdem ergibt sich bei beiden Arten der bekannten Gasdruckregelung
der Übelstand, daß die Drosselorgane sich nach und nach durch Teerablagerungen und
Graphitansätze zusetzen. Man hat deshalb auch schon schwenkbare Drosselklappen mit
einem wesentlich kleineren als dem lichten Durchmesser der Gasabzugsleitung in diese
eingebaut, um ständig die Klappen mit einem gewissen Gasstrom zu umspülen. Bei dieser
Einrichtung ist eine genaue Einregelung des Gasdruckes in der Kammer nicht zu erreichen.
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Die Erfindung bezweckt, alle diese Nachteile in einfacher und betriebssicherer
Weise zu beseitigen. Sie besteht im wesentlichen darin, daß ein unter regelbarem
Überdruck stehendes Gas in regelbarer Menge bei sinkendem Gasdruck im Entgasungsraum
in dessen Gasabzugsleitung entgegen der Strömungsrichtung des Destillationsgases
eingeblasen wird. Vorzugsweise kann man hierfür einen vorgereinigten Teilstrom des
Destillationsgases selbst, z. B. einen Teilstrom des gereinigten und für Fernleitungszwecke
verdichteten Gases, verwenden. Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß man durch
entsprechende Druck- und Mengenregelung des eingeblasenen Gases in der Abzugsleitung
des Destillationsgases denjenigen Druckstau hervorrufen kann, der den Gasdruck im
Entgasungsraum auf der erforderlichen Höhe hält.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden in der Abzugsleitung
des Destillationsgases Drosselorgane, vorzugsweise schwenkbare Drosselklappen, vorgesehen,
die durch das eingeblasene Druckgas in Richtung auf ihre Schließstellung betätigt
werden. Ein vollständiger Abschluß der Gasleitung durch diese Drosselorgane ist
nicht mehr erforderlich, da sie den durch das eingeblasene Druckgas hervorgerufenen
Druckstau nur durch Verengung des lichten Leitungsquerschnittes erhöhen sollen.
Das. eingeblasene Druckgas verhindert außerdem Teer- und Graphitansätze an den Drosselklappen
und kühlt sie gleichzeitig. Hierin liegt ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber
den bekannten Einrichtungen. Bei diesen verziehen sich die Drosselorgane unter dem
Einfluß der in der Gasabzugsleitung herrschenden hohen Temperaturen schon nach kurzer
Betriebszeit oder aber sie müssen wassergekühlt und dann unmittelbar über der Gasvorlage
angebracht werden, um ein Abfließen des Kühlwassers in diese zu ermöglichen. An
dieser Stelle der Gasabzugsleitung befindet sich aber bereits das Absperrventil
zur Vorlage, so daß dort ein gekühltes Drosselorgan kaum unterzubringen ist. Die
Erfindung dagegen, bei der eine Wasserkühlung der Drosselorgane nicht mehr erforderlich
ist, gestattet deren Einbau an jeder beliebigen Stelle der Gasabzugsleitung.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele einer zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Vorrichtung veranschaulicht. Es zeigt
Abb. i einen senkrechten Schnitt durch den Oberteil einer Entgasungskammer und der
anschließenden Gasabzugsleitung, Abb. 2 und 3 je einen ähnlichen Schnitt einer abgeänderten
Ausführungsform der zur Regelung des Gasdruckes dienenden Vorrichtung.
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Mit i ist ein Entgasungsraum, beispielsweise die Kammer eines waagerechten
Koksofens, bezeichnet, in dem sich der zu entgasende Brennstoffe befindet. An eine
Gasabzugsöffnung 3 im Deckenmauerwerk q. ist ein ausgemauertes Steigrohr 5 angeschlossen,
das zur Gasvorlage 6 führt, die mit allen Räumen oder Kammern i in Verbindung steht.
Eine an den einzelnen Steigrohren 5 oder auf der Decke q. angeordnete Leitung 7
dient zur Zuführung eines Teilstromes des in der üblichen Weise gereinigten und
auf Ferngasdruck verdichteten Destillationsgases. Von der Leitung 7 zweigen mit
Drosselventilen 8 od. dgl. versehene Leitungen g zu den einzelnen Steigrohren 5
ab, in deren Unterteil sie mit einer Gasdüse io münden. Das durch diese Düse austretende
Druckgas ist der Strömungsrichtung des durch Steigrohr 5 aufsteigenden Destillationsgases
entgegengerichtet. Durch entsprechende Einstellung der Drosselventile 8, die zweckmäßig
selbsttätig erfolgt, werden Menge und Druck des durch Düse io eingeblasenen Sperrgases
geregelt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 befindet sich unterhalb der
schräg nach unten gerichteten Gasdüse io eine schwenkbare Drosselklappe i i. Infolge
ihrer exzentrischen Lagerung stellt sich diese Klappe selbsttätig senkrecht ein
und gibt so den Gasdurchtritt durch das Steigrohr 5 frei. Je nach dem Druck des
aus Düse io ausströmenden und schräg nach oben auf die Klappe i i auftreffenden
Sperrgases wird diese über die gezeichnete Stellung hinaus bis zur waagerechten
Schließlage geschwenkt, die gestrichelt angedeutet ist. Auch in der Schließlage
der Klappe ii bleibt zwischen dieser und der Innenwandung des Steigrohres 5 ein
Ringspalt frei, durch den je nach den Druckverhältnissen entweder Destillations-
oder Sperrgas durchtreten. Auf diese Weise wird die Klappe i i ständig von Gas umspült,
so daß sich an ihr keine Teer- oder sonstigen Ansätze bilden können. Infolge
der
ständigen Kühlung durch das Sperrgas ist die Klappe i i auch gegen Verziehen geschützt.
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In Abb. 3 ist eine weitere Ausbildungsmöglichkeit der Drosselklappß
dargestellt. Diese besteht aus zwei gegenläufig zueinander schwenkbaren Hälften
12, von denen jede durch ein Gegengewicht 14, dessen Tragarm 13 an der Schwenkachse
der betreffenden Klappenhälfte 12 angreift, in der gezeichneten Offenstellung gehalten
wird: Die Düse io ist senkrecht nach unten gerichtet, so daß der aus ihr austretende
Gasstrom in den Spalt zwischen den Klappenhälften 12 auftrifft und diese entgegen
der Einwirkung der Gegengewichte 14 bis zu der gestrichelt gezeichneten Schließstellung
in die Waagerechte zu schwenken vermag. Durch entsprechende Einstellung der auf
den Armen 13 verschiebbar gelagerten Gegengewichte 14 läßt sich das von ihnen auf
die Klappenhälften 12 ausgeübte Drehmoment einregeln. Auch bei dieser Ausführungsform
bleibt zweckmäßig in der Schließstellung der Drosselklappe 12, 12 zwischen ihr und
der Innenwandung des Steigrohres 5 ein Ringspalt frei.