PL677B1 - Sposób wyzyskania ciepla i piec koksowy do zrealizowania tegoz. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy pewnych ulepszen pieców koksowych z regeneratorami oraz sposobu regeneracji ciepla, w szczegól¬ nosci zas odnosi sie do pieców, w któ¬ rych czesc lub calkowita prawie ilosc ciepla, zawartego w gazach odlotowych moze byc wyzyskana i zwrócona pie¬ cowi przez, ogrzewanie doprowadzonego don powietrza. Dotychczas stosowano juz wielokrotnie rozmaite typy pieców i rozmaite konstrukcje, które zadania po¬ wyzsze mialy spelniac. Wszystkie, te urzadzenia posiadaly jednak szereg wad.Regeneracja ciepla dokonywa sie zazwy¬ czaj przez zastosowanie przegród rozza¬ rzajacych sie, zbudowanych z pochlania¬ jacego cieplo materjalu i umieszczonych w sciankach pieca. Podczas czesci okresu ogrzewania pieca przegrody, przylega¬ jace do jednej czesci scianek przeciw¬ leglych, oddaja swe cieplo doprowadzo¬ nemu powietrzu. Wade takiego urzadze¬ nia stanowi okolicznosc, ze scianki pieca podlegaja zmieniajacej sie ciagle tempe¬ raturze. Scianki te zostaja naprzemian to ogrzewane, to znów chlodzone. Takie zmienne ogrzewanie i studzenie wywo¬ luje bardzo silne naprezenia w scianach i przyczynia sie do powstawania rysów i pekniec. Czesc wytworzonych w piecu gazów przenika przez takie nieszczelnosci i ginie bezuzytecznie. Nierówna tempe¬ ratura sciany odbija sie jeszcze dobitniej na niedokladnem koksowaniu sie mate¬ rjalu. Koks otrzymany i produkty gazowe nie posiadaja cech jednolitych i sa w mier¬ nym gatunku.Wobec tego regenerator ustawic na¬ lezy zdala od scianek pieca, które moga byc wykonane dowolnie i nie wymagajazadnych zmian i przeróbek w celu do¬ datkowego zainstalowania regeneratora.Regenerator miesci sie zazwyczaj w fun¬ damentach lub w dolnej czesci podstawy pieca wpoblizu centralnych jego czesci- Wobec tego osiagnac mozna prawie jed¬ nostajny doplyw ogrzanego powietrza do wszystkich czesci grzejnych scian i pieca.W zwiazku z zastosowaniem takich generatorów znajduje sie nowa metoda zuzytkowania ciepla w piecach kokso¬ wych i t. p., polegajaca na przeprowa¬ dzeniu gazów spalinowych przez regene¬ rator w kierunku prostopadlym do kie¬ runku ruchu powietrza, które w regene¬ ratorze ogrzewamy. W ten sam sposób gazy odlotowe lub kominowe przeprowa¬ dza sie przez regenerator, oddalony od scianek pieca. Ogrzane tutaj powietrze przed doplywem do palnika idzie do re¬ generatora, umieszczonego pomiedzy sa- siedniemi sciankami pieców.Kazdy regenerator posiada przewody, prowadzace do czterech boków kazdego czynnego regeneratora. Przewody te la¬ cza sie ze scianami grzejnemi pieca albo z wylotem gazów kominowych albo z wlotem powietrza, albo wreszcie z pal¬ nikami pieca. Na przewodach tych istnieja zawory, zasuwki i t. p. przyrzady regu¬ lujace, które pozwalaja prowadzic po¬ wietrze i gazy w kazdym potrzebnym kierunku. Konstrukcja sklada sie z pary zewnetrznych regeneratorów, umieszczo¬ nych zazwyczaj w fundamentach pieca wpoblizu srodkowych czesci pieca.W regeneratorach kraza gazy odlotowe w pewnym okreslonym kierunku. Jedno¬ czesnie przez drugi regenerator przeply¬ wa w pewnym okreslonym kierunku po¬ wietrze. Zawory, zasuwy i t. p. sluza do kolejnych zmian i zwrotów, tak ze na¬ stepnie powietrze przechodzi przez pierw¬ szy regenerator prostopadle do gazów, gazy zas kominowe kraza przez drugi regenerator, równiez pod katem prostym do kierunku ruchu powietrza. Zazwyczaj kraza przytem gazy w kanalach pozio¬ mych, powietrze zas w kanalach pio¬ nowych.Zalaczone rysunki przedstawiaja ty¬ powa konstrukcje wyzej opisanego urza¬ dzenia.Fig. 1 przedstawia .poprzeczny prze¬ krój dwóch sasiednich pieców danej ba- terji oraz ich fundamentów (niektóre czesci fundamentów nie sa na rysunku wskazane), fig. 2 — czesciowy przekrój poziomy wzdluz linji 2 — 2 na fig. 5, fig. 3 — czesciowy przekrój poziomy wzdluz linji 3—3 na fig. 4, fig. 4—pionowy przekrój poprzeczny wzdluz linji 4 — 4 fig. 1, fig. 5 jest pionowym prze¬ krojem poprzecznym wzdluz linji 5 — 5 fig. 1, fig. 6 jest poziomym przekrojem przez fundament wpobhzu podstawy pieców wzdluz linji 6—6 na fig. 4. Na przekroje nalezy patrzyc w kierunku strzal.Retorty koksujace oznaczone sa przez (8), sciany pieców przez (9). Za¬ stosowal nosc regeneratorów przedstawio¬ nego tu typu *nie zalezy od rodzaju i konstrukcji scianek grzejnych pieca.W górnej czesci scianek grzejnych pieca znajduja sie palniki (10), zasilane gazem z polozonych ponad sciankami glowic (11).Kazdy palnik posiada otwór boczny, po¬ laczony z kanalem (12), który prowadzi powietrze z przestrzeni pomiedzy dwoma sasiedniemi piecami. W danym wypadku widzimy na rysunku rekuperator (13), umieszczony pomiedzy kazda para pie¬ ców. Powietrze doplywajace do obu scianek grzejnych przechodzi, zdolu do góry przez rekuperator do zaglebien lub kanalów (12), stad zas do palników w tych scianach zawartych. Zastosowalnosc re¬ generatorów nie zalezy jedriak od istnie¬ nia rekuperatora wskazanej tu konstruk¬ cji. Zamiast rekuperatora (13) zastoso¬ wac mozemy jakikolwiek inny sposób — 2 —w celu doprowadzenia powietrza z re¬ generatorów do kanalów (12).Gazy odlotowe, opuszczajac scianki grzejne, przechodza nadól i dochodza do poprzecznego kanalu (14) wpoblizu podstawy pieca. Po bokach podstawy pieców znajduja sie kanaly podluzne (15) i (16). Kanaly (14) komunikuja sie z ka¬ nalami (15) i (16) przy pomocy szy¬ bów (17)\i (18). Zasuwy (19) reguluja otwór pomiedzy kanalami (14) a szybami, co pozwala zrównowazyc ciag, istniejacy w poszczególnych piecach.Powietrze doplywa do otworów (12) kanalem (20), polozonym wpoprzek pod¬ stawy w palnikach rekuperatora, o ile taki istnieje, albo wpoblizu stykaja¬ cych sie ze soba scianek grzejnych a W danym wypadku kazdy z kanalów (20) dostarcza powietrza na calej dlugosci dolnej czesci rekuperatora.Wpoblizu centralnej czesci baterji pieców i wzdluz tej baterji znajduja sie komory regeneratora (21) i (22). Komory zajmuja zazwyczaj calkowite dlugosci pieców. Powinny one posiadac takie wy¬ miary, aby wydajnosc ich odpowiadala potrzebie baterji pieców. Przy odpo- wiedniem uksztaltowaniu regeneratorów mozna osiagnac potrzebna ich wydaj¬ nosc przez wyzyskanie calkowitej dlu¬ gosci baterji pieców. Takie wydluzone regeneratory uwazac mozna za szereg skojarzonych ze soba regeneratorów.Ponad regeneratorami (21) (22) znaj¬ duja sie komory powietrzne (23) i (24).Stad prowadza do góry dwa prze¬ wody (25) i (26), które lacza sie ze soba i tworza przewód wspólny (27), zajmu¬ jacy calkowita dlugosc baterji pieców.Srodkowa czesc kanalu (20) komunikuje sie z przewodem (27). Powietrze przeto naplywa z dowolnego regeneratora do kanalu (20) przy pomocy przewodu (27).Zasuwy (28) i (29) reguluja doplyw po¬ wietrza z dowolnego regeneratora zapo- moca regulowania polaczenia komór (23) lub (24) z przewodem (27). Zasuwy sa sprzezone i kazda ich para polaczona jest krzyzakiem (30). Zaopatrzony w na¬ sady wal (31), umieszczony w przestrze¬ ni (32) pomiedzy regeneratorami, zaj¬ muje calkowita dlugosc baterji pieców.Nasady (33) tego walu poruszaja jedno¬ czesnie wszystkie zasuwy baterji. Wal moze byc uruchamiany w dowolny sposób. Rysunek przedstawia zasto¬ sowanie korby (34), umieszczonej z jed¬ nej strony baterji. Kanaly (35) i (36) leza wpoblizu regeneratorów (21) i (22) i posiadaja polaczenia z pocblaniajacemi Cieplo wstawkami wlasciwych regenera¬ torów. Na rysunku konstrukcja owych wstawek opiera sie na rusztach (37) lub t p,, jak wskazuje przedewszystkiem fig. 2. Powietrze wznosi sie do góry przez otwory (38) rusztów.Rura powietrzna (39) (fig. 6) rozga¬ lezia sie i komunikuje przy pomocy przewodów (40) i (41) z kanalami (35) i (36).Zawory (42) i (43) reguluja doplyw po¬ wietrza przez kazdy z tych przewodów.' Dolna czesc kanalów (35) i (36) jest zamknieta. Powietrze wprowadzone do któregokolwiek z tych kanalów musi przeto, wznoszac sie do góry, przejsc do wlasciwego regeneratora.• Dolna czesc (44) i (45) kanalów (15) i (16) jest równiez zamknieta. Naplywa¬ jace przeto tutaj gazy odlotowe skiero¬ wane zostaja ku przodowi baterji. Zprzodu kanaly laczy przewód poprzeczny (46), niezalezny od kanalów powietrznych (40) i (41). Przewód, (46) doprowadza gazy odlotowe do przedniej czesci kazdego- regeneratora w zaleznosci od tego, która z zasuw (47) i (48) jest otwarta lub zamknieta. Przewody poprzeczne (49) umieszczone na dole baterji komunikuja sie z kanalami kotlów albo z przewo¬ dami wytwarzajacych ciag przewietrzni- kóWj w zaleznosci od dalszego zuzytkó- ? — 3 —wania gazów odlotow}'ch. Dolna czesc danego regeneratora laczy sie z prze¬ wodem poprzecznym (49) w zaleznosci od tego, która z zasuw (50) i (51) jest otwarta lub zamknieta. Zasuwy (47, 48y 50) i (51) moga byc konstrukcji dowolnej.Dzialanie regeneratorów moze byc obecnie calkowicie wylozone. Przypu¬ szczamy, ze . regenerator (21) zostal ogrzany, regenerator zas (22) ostudzony- W takim razie zajdzie co nastepuje. Za¬ suwy (47) i (50) beda zamkniete, zasuwy natomiast (48) i (51) otwarte. Gazy odlo¬ towe, wychodzace z pieców, przejda przez baterje od przodu ku tylowi, prze¬ chodzac przytern przez cala dlugosc re¬ generatora (22). Zawór (42) bedzie otwarty, zawór natomiast (48) zamkniety. Wal (31) y. nasadami, obracajac sie na prawo, przesuwa dzwignie we wskazane linjami ¦ kreskowanemi (fig. 4 i 5) polozenie.Naplywajace powietrze, podnosi sie przez regenerator (21), pochlania zmaga¬ zynowane tam cieplo i przechodzi do wyze] polozonych pieców. Poniewaz za¬ wór (43) i zasuwa (29) sa zamkniete, powietrze nie moze doplywac jedno¬ czesnie do regeneratora (22). Regene¬ rator ten pozostawac przeto bedzie pod ogrzewajacem go dzialaniem gazów od¬ lotowych.Aby odwrócic proces dzialania rege¬ neratorów wystarcza, jak dowodzi opis powyzszy, poruszyc wal z nasadami w ten sposób, aby odmienic uklad zaworów (42) i (43), zasuw (47) i (48) i zasuw (50) i (51).Operacje taka wykonac mozna przy pomocy jakiegokolwiek ze znanych me¬ chanizmów, którego przeto blizej opisy¬ wac nie bedziemy.Powyzej zastrzezono, ze zamiast re- kuperatora (13), umieszczonego pomiedzy sasiednimi sciankami pieca, zastosowac ntozna zwyczajny przewód doprowadza¬ jacy powietrze do palników. Pomimo tego podkreslic nalezy, ze rekuperator sta¬ nowi niejednokrotnie bardzo pozadane uzupelnienie instalacji regeneratorowej.Zwrócic bowiem nalezy uwage, ze bez¬ posrednio po kazdym zwrocie w dziala¬ niu tego regeneratora powietrze ogrze¬ wane zostaje w mozliwie najwiekszym stopniu. Nastepnie stopien ogrzewania powietrza maleje. Wobec tego tempera¬ tura spalenia podlega pewnym wahaniom.Niejednokrotnie warunki produkcji zmu¬ szaja do ograniczania tych fluktuacyj.W takich razach, jezeli przeprowadzic ogrzane w regeneratorze powietrze przez odpowiedni rekuperator, otrzymac mozna znacznie jednostajniejsza temperature po¬ wietrza.Przedstawiony powyzej przyklad wy¬ konawczy wynalazku nie ogranicza spo¬ sobu jego zastosowania. Wykonanie praktyczne moze ulegac licznym odmia¬ nom z zachowaniem jedynie zasad¬ niczych i znamiennych cech samego pomyslu. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. • 1. Sposób wyzyskania ciepla w pie¬ cach koksowych, tern znamienny, ze gazy przechodza przez regenerator w kierunku prostopadlym do ogrzewanego w nim powietrza.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, tern znamienny, ze regenerator jest oddalony od scian grzejnych pieców koksowych, Ogrzewane zas i opuszczajace regenera¬ tor powietrze przechodzi przez umie¬ szczony pomiedzy sasiedniemi sciankami pieców rekuperator.

3. Regenerator przeznaczony do wy¬ konania sposobu wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny przewodami prowadzacemi do czterech boków kazdego regeneratora i komunikujacemi go albo ze scian¬ kami grzejnemi pieców, albo z wylotem gazów odlotow;ych, albo z wlotem powietrza, albo wreszcie z palnikami pieca.

4. Regenerator wedlug zastrz. 3, tein znamienny, ze kierunek przeplywu ga¬ zów odlotowych i powietrza moze byc zmieniany.

5. Para regeneratorów wedlug zastrz. 3 i 4, tern znamienna, ze mieszcza sie one w fundamentach baterji pieca i sa zbu¬ dowane w ten sposób, ze jednoczesnie z przeplywem gazów przez dany gene¬ rator i generator sasiedni, przeplywa w okreslonym kierunku powietrze, do czego sluza zawory, zasuwy i t. p., które warunkuja zwrotnosc operacji i spra¬ wiaja, ze przez dany generator przeplywa naprzemian to powietrze, to gazy, przy- czem ruch tych cial odbywa sie w kie¬ runkach do siebie prostopadlych*i kie¬ runek ruchu gazów jest zazwyczaj po¬ ziomy, podczas gdy powietrze przeplywa w pionowym kierunku. American Coke & Chemical Company. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego jYs 677. Ark. I.Do opisu patentowego Jfc 677. Ark. II.Do opisu patentowego N° 677. Ark. III. 8 I^^^^S^^ (Jo ^\w\\v\\\\\\^w !*K*.BFAF.KOZIAN'' PL PL