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Wärmerückgewinnungseinrichtung für im Zugwechsel betriebene, halbgeteilte
Horizontalkoksöfen In den Wärmerückgewinnungseinrichtungen für im Zugwechsel betriebene,
halbgeteilte Horizontalkoksöfen mit in Richtung der Kammerachse hintereinander angeordneten
Einzelregeneratoren, die mit einem gemeinsamen, an der Ofenaußenseite an die Abgasabführung
und an die Heizgas- oder Luftzuführung angeschlossenen Sohlkanal durch Einzelöffnungen
in Verbindung stehen, wirkt der Ofenzug in den Einzelregeneratoren ihrer Entfernung
von der Ofenaußenseite her entsprechend stark unterschiedlich. Während des Aufheizens
der Regeneratoren wirkt auf den zur Ofenaußenseite zu liegenden Einzelregenerator
ein stärkerer Zug als auf den zur Ofenmitte zu liegenden Regenerator ein, während
nach Zugumstellung in der Periode der Zuführung des Heizgases oder der Verbrennungsluft
der zur Ofenmitte zu liegende Regenerator unter höherer Zugeinwirkung steht als
der zur Ofenaußenseite zu liegende. Diese Zugungleichheit in den hintereinanderliegenden,
aber als Einheit zusammenwirkenden Einzelregeneratoren hat man durch teilweises
Abdecken der oberen Austrittsquerschnitte der als Verbindungskanäle ausgebildeten
Einzelöffnungen in der Sohlkanaldecke
mittels Schiebern zu beheben
versucht. Dadurch hat man jedoch nur in der einen Zug= richtung eine gleichmäßige
Beaufschlagung der Einzelregeneratoren erreicht, die aber in der anderen Zugrichtung
eine Verstärkung der Zugungleichheit zur Folge hat. Eine solche Regelung in der
einen Zugrichtung, z. B. der Abgasströmung, war nach Zugumstellung für die andere
Zugrichtung, zur Regelung der Heizgas- oder Luftzuführung, nicht anwendbar, da sie
hier eine entgegengesetzte Wirkung ausübte.
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Die vorgeschlagene Ausbildung der in der Sohlkanaldecke liegenden
Verbindungskanäle ermöglicht demgegenüber mit feststehender Regelung einen in beiden
Zugrichtungen über die Länge des Sohlkanals wirkenden Zugausgleich für den Durchgang
der Strömungsmittel durch die Einzelregeneratoren. Erreicht wird dies dadurch, daß
die Einmündungen der Verbindungskanäle verschieden hoch über und unter der Sohlkanaldecke
angeordnet sind. Infolge der unterschiedlichen Strömungen beim Eintritt der Gase
in die mehr oder weniger hoch über der Kanaldecke liegenden Einströmöffnungen der
Verbindungskanäle entstehen unterschiedliche Widerstandsbeiwerte für -' den Durchgang
der Strömungsstoffe durch die Kanäle.
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Den in jeder Zugrichtung vorliegenden Zugverhältnissen entsprechend
wird der Widerstandsbeiwert für den Durchgang der Strömungsmittel (Abgase) von oben
nach unten von der,Ofenseite;des schwächsten Zuges zur Seite des stärksten Zuges
hin- für den Durchgang- derStrömungsmittel (Hei.zgas oder Luft) von unten nach oben
in umgekehrter Richtung stetig erhöht. Hierzu wird bei gleich großem Durchgangsquerschnitt'
aller Kanäle der Abstand der Einmündungen von der Decke des Sohlkanals in der Reihenfolge
der Verbindungskanäle von der Ofenmitte nach der Ofenseite auf der Oberseite der
Kanaldecke stetig erhöht, auf der Unterseite der Kanaldecke stetig erniedrigt.
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Einem höheren Zug entspricht somit ein höherer Abstand der Kanaleinmündungen
bzw. ein höherer Widerstandsbeiwert, einem geringeren Zug ein niedrigerer Abstand
der Einmündungen bzw. ein niedrigerer Widerstandsbeiwert, so daß alle Einzelregeneratoren
oder Regeneratorabschnitte von gleichen Mengen an Abgas, Heizgas oder Luft durchströmt
werden.
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Die vorgeschlagene Anordnung der Kanaleinmündungen über und unter
der Kanaldecke kann mit. Hilfe von in die Kanaldecke- senkrecht eingebauten, die
Verbindungskanäle. bildenden Rohren erreicht -werden, die bei gleichem Durchmesser
in der Reihenfolge von der Ofenmitte nach der Ofenaußenseite zu stetig zunehmend
in den Regeneratorraum und stetig abnehmend in den Sohlkanal hineinragen. Die Höhe
des überragenden Teiles bestimmt die Größe des Widerstandsbeiwertes. In einer Ofenhälfte
können entsprechend der Anzahl der Verbindungskanäle gleich lange Rohre eingesetzt
werden, die durch Verschieben im Durchlaß den Widerstandsbeiwert auf der Oberseite
oder der Unterseite der Kanaldecke erhöhen oder erniedrigen. Diese Rohre sind auch
auswechselbar.
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Gegenüber dem älteren Vorschlag, bei im Zugwechsel betriebenen, halbgeteilten
Ofen einen in beiden Zugrichtungen über die Länge des Sohlkanals wirkenden Zugausgleich
durch eine besondere Gestaltung der Verbindungskanäle zu erreichen, wobei die Verbindungskanäle
von einem mittleren engsten Querschnitt ausgehend nach oben oder nach unten zu düsenförmige
Eintritts- oder Austrittsöffnungen mit auf die Kanallänge sich stetig verändernden
Düsenprofilen aufweisen, wird der Zugausgleich beim erfindungsgemäßen Vorschlag
in einfacher Weise unter Beibehalten gleichen Durchgangsquerschnittes lediglich
durch eine verschieden hohe Lage der Einmündungsöffnungen über oder unter der Kanaldecke
ermöglicht. Diese Lage ist dabei auch während des Ofenbetriebes leicht veränderbar.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einrichtung an Hand eines Längsschnittes durch den unteren Teil einer Wärmerückgewinnungsanlage
eines im Zugwechsel betriebenen halbgeteilten Ofens.
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- Mit 1, 2, 3, q. sind in der Reihenfolge von der Ofenmitte her zur
Ofenaußenseite hintereinanderliegende Einzelregeneratoren bezeichnet, deren Gitterwerk
von den über den Verteilungsräumen 5, 6, 7, 8 liegenden Rosten 9, io, i i, 12 getragen
wird, Von den Verteilungsräumen 5, 6, 7, 8 gehen Durchlässe oder Verbindungskanäle
13, 1q., 15, 16 in den gemeinsamen Sohlkanal 17. An diesen ist das Umstellgehäuse
22 angeschlossen. In den Durchlässen 13, 1q., 15, 16 sind Rohre 18, i9, 2o, 21 eingesetzt;
die unter sich gleichen Querschnitt besitzen und die Verbindungsräume 5, 6, 7, 8
mit dem Sohlkanal 17 verbinden.
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Die Rohre 18, i9, 2o, 21 werden im allgemeinen aus feuerfesten Ofenbaustoffen
gefertigt, sie können aber auch aus der Hitze widerstehenden anderen Baustoffen
oder auch aus Metall bestehen. In den Verteilungsraum 5 ragt das Rohr nur etwas
hinein, dagegen steht die Mündungsöffnung des Rohres i9 im Verteilungsraum 6 in
einem etwas größeren Abstand von der Oberfläche der Sohlkanaldecke 22. Im Verteilungsraum
7 ist dieser Abstand noch größer. Die größte Entfernung der Rohrmündung von der
Oberfläche der Sohlkanaldecke 22 besitzt das Rohr 21 im Verteilungsraum 8, das ist
in dem Verteilungsraum, in welchem der Ofenzug bei Abführung der Abgase am stärksten
wirkt. In den Sohlkanal 17 ragt das Rohr 21 nur wenig hinein, dagegen steigert sich
der Mündungsabstand der Rohre 2o, i9, 18 von der Unterseite der Sohlkanaldecke 22
stetig. Die größte Entfernung besitzt die Mündung des Rohres 18, das der Ofenmitte
am nächsten liegt. Die Rohreinstellung in allen Durchlässen ist so geregelt, daß
der damit eingestellte Widerstandsbeiwert beim Einströmen in das Rohr die Zugwirkung
in allen Durchlässen gleich groß macht. Die in den Verteilungsräumen 5, 6, 7, 8
dargestellten Strömungslinien zeigen die verschiedene Vergrößerung des Widerstandsbeiwertes
infolge
der hervorgerufenen Wirbelströmung in den Verteilungsräumen.