PL800B1 - Spcsób jednostajnego ogrzewania ician pieców koksowych, destylacyjnych, retort i t. p - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu nagrzewa¬ nia scianek pieców, koksowych, destylacyj¬ nych, retort, suszami i t. p., a obejmuje za¬ równo metode nagrzewania,.jak i ustrój sciair nek.W ustrojach podobnych chodzi o równo¬ miernie wytwarzanie i podzial ciepla ma znaczne powierzchnie grzejne. Jest to wa¬ runek niezbedny jdla uzyskania pomyslnych wyników. Jednostaijne zweglenie ladunku retorty wymaga równomiernego ogrzewa¬ nia. Po za teim materjal powinien podlegac we wszystkich punktach obróbce, odpowia- dajjacej wymaganiom procesu' koksowego i zadanej destylacji ladunku.Proces spalania-, stosujacy, przypuscmy, gaz zdolny do wytwarzania plomienia 0' 3000° F naprzyklad, nie poddaje sie kon¬ troli przy ogrzewaniu sciany, o ile nie po¬ trafimy przewodzic przez sciane ciepla rów¬ nio szybko, jak sie onio wytwarza. W zgo¬ dzie z powyzszem sposób spalania nie nada¬ wal sie do ogrzewania pieców- koksowych lub t. p„ Wynalazek niniejszy pozwala prze¬ prowadzic ogrzewanie .praktycznie i umozli¬ wia jego kontrole odpowiednio1 do1 potrzeb kazdego poszczególnego wypadku..Gaz wprowadza sie wzdluz sciany w punk¬ tach wlotu wraz z niezbedna do spalenia go iloscia powietrza-. U wlotu wchodzi zaledwie czesc, okolo "np. 60°/0 calkowitej1 ilosci gazu i 100°/0 potrzebnego1 do spalenia gazu powie¬ trza. Wobec nadmiaru zawa:tego w 100°/-o' powietrza tlenu 60°/0 gazu spala sie bardzo szybko i wytwarza mozliwie najwieksza ilosc ciepla. Gaz ten jednak zawiera nad¬ miar powietrza., które, izolujac czesciowo scianki, sprawia, ze zaledwie czesc cieplika styka sie ze sciankami retorty, co umozliwia wytwarzanie najwyzszej ilosci ciepla i usta-lenie temperatury, odpowiadajacej1 wymiata¬ nej ilosci ciepla, dla okresu najbardziej wzmozonej pracy. Reszte,, t. j. 40°/0 ogólnej ilosci spalonego gazu, wprowadza sie w miej¬ scu, w którem gaz, pierwotnie wprowadzo¬ ny, zostal spalony calkowicie i gdzie na¬ stepuje pewne ochlodzenie gazów spalino¬ wych. Dotychczas nie bylo sposobu wyko¬ rzystania wzmozonego spalania gazu przy krótkim plomieniu, poniewaz spalenie' gazu odbywalo sie na- dlugosci okolo np. 6 stóp, podczas gdy calkowita, dlugosc drogi gazów wynosila np. 12 stóp. Na przestrzeni przeto dalszych 6 'stóp mielismy mniejsza temper rature niz w tej czesci, gdzie odbywalo sie wlasciwe spalanie gazu. Temperatura sciany nie wszedzie byla jednakowa. Wskutek wtórnego wprowadzenia gazu, stosownie do metody niniejszej, wytwarza sie nowy i wzmozony plomien tam, gdzie plomien pierwotny gazu slabnie' lub calkiem gasnie.W ten sposób powstaje szereg krótkich i sil¬ nych plomieni, co sprawia ze* wytwarzanie ciepla odbywa sie równomiernie na calej przestrzeni sciany, i wywoluje równiez jed¬ nostajny poidlziiial i przewodnictwo ciepla wzdluz kazdej czesci sciany; produkty zas spalinowe powstaja przy mozliwie najbarr dfciej intensywnem spalaniu i posiadaja taka temperature, jaka powstaje w sferze1 plomie¬ nia poczatkowego1. Takaz wysoka tempera¬ tura otacza przeto nizszo czesci scian.W ten sposób mozna nalpelnic sciane ga¬ zami palnemi, zinajdujacomi sie w stanie spalania i poddac calkowita' powierzchnie scianki oddzialywaniu plomienia. Poniewaz kazdy gaz posiadaj stala temperratore plo¬ mienia, sciana przeto, n'a która plomien po¬ dobny dziala, stykajaca sie z plomieiniem nla calkowitej swej powierzchni, posiadzie wsze¬ dzie jednakowa temperature. .. Tym sposobem unikamy koniecznosci wprowadizalnia nadmiiairu powidta-zia, gaizów spalinowych i innych gazów biernych dla rozcienczania! mleszaJniby. Beri wzgledu na zadanie wprowadzamy niezbedne tylko ilo¬ sci gazu i powietrza, przyezem gaz tylkA stopniowo.Metoda niniejsza wyróznia sie zasadniczg dwiema nastepujaceimi cech!aimi. Po pierw¬ sze, wprowadzajac na razie czesc gazów (np. 60% calkowitej ilosci) i 100% powie¬ trza, bynajmniej nie oslabiamy procesu spa¬ lania. Przeciwnie, spalanie potegujemy je¬ szcze, a nadmiar powietrza obniza jedynie temperature plomienia i sprowadza ja doi po- zioimu, dajacego sie regulowac.Powtóre po ukonczeniu spalania poczat¬ kowej ilosci gazu, wprowadzamy nowa dor ze gazu, wznawiamy spalanie i doprowadza¬ my je dó konca. Wytwarzamy przeto. plo¬ mien na calej powierzchni sciany zapjomo- ca nader intensywnego plomienia krótkier go, a poniewaz zas przybywajace tutaj po¬ wietrze jest rozcienczone wytworzenemi w górniej sekcji sciany gazami spalinoweini, temperatura powstajacego plomienia obna¬ za sie tutaj i nie przekracza pewnej, nadai- jaoej sie do regulowania, wysokosci. W rer ziultacie sekcje dolna i górna sciany beda posiadaly temperature jednakowa,.Metoda powyzsza umozliwia tedy utrzy¬ mywanie znacznej powierzchni scian w tem¬ peraturze jednakowej bez stosowania nad¬ miaru powietoa lub gazu, do czego ucieka¬ no sie dotad, i zapewnia zaraizem wytwarza¬ nie mozliwie najwyzszej temperatury, sito- sownie do potrzeb procesu. Odjada równiez potrzeba poslugiwania sie dlugim plómie- nieim lub powolnem spalaniem dla umozli¬ wienia równomiernego przeplywania ciepla przez znaczne powierzchnie scian oraz ko^ niecznosc rozicdenczania plomienia gazami biemenni.Osiagamy przytem mozliwie najwyzsza temperature spalania, poniewaz na kazdem miejscu istnieje dostateczna do calkowitego spalania ilosc piowietrza lub tlenu, po za tern zas reakcja odbywa sie w sposób mozliwie korzystny i w warunkach, najpomyslniej- szych, nie matmy tu bowiem do czynienia z dzialaniem bezuzytecznego gazu biernego,który izoluje czasteczki -powietrza i gazu palnego i oslabia proces spalania. Od czasu do czasu wprowadza. sie pewna dodaJtkowa ilosc gazu. palnego i spalanie wzmaga sie lub wznawia w warunkach mozliwie nagpo- myslniejiszych. Czasteczki gazu i powietrza znajduja sie w (mozliwie bliskiean zetknieciu.Wobec tego powstaje maksymalna tempera¬ tura, co stwarzai zkolei najkorzysitinieijsze warunki ogrzewalnia scian, jednoczesnie zas cala powierzchnia sciany uzyskuje' jiedmako- wa temperature. Rezultatów podobnych nie daje zadna, znana metoda.W urzeczywistnieniu praktycznem wyna¬ lazku poslugujemy sie konstrukcja, która pozwala na wprowadzanie odrazu calkowi¬ tej ilosci powietrza, potrzebnej do zupelne^ go spalania, oraz: posiada urzadzenie do stop¬ niowego wprowadzaniu gazn palnego w celu wytworzenia plomienia na calej powierzch¬ ni ogrzewanej sciany. Plomien sklada sie z szeregu krótkich plomieni. Calkowita ilosc * powietrza wprowadza sie przytem odrazu wraz z pewna iloscia gazu palnego' wzdluz przedniej krawedzi sciany, dodatkowe zas ilosci gazu palnego wprowadza sie stopniom wo wzdluz drogi plomienia pomiedzy obie¬ ma skrajnemi krawedziami sciany.Urzadzenie podobne rózni sie zasad¬ niczo od urzadzen, w których calkowi¬ ta iloisc gazu i powietrza wprowadza sie odrazu z rozrzedzaniem mieszaniny tej gar zami biernemi dla opóznienia spalania i wy¬ twarzania dlugiego* i slabego1 plomienia.Taki plomien ciagnie sie wzdluz sciany w jednym kierunku, nastepnie operacja po^ wtarza sie w kanale zwrotnym i ponawia do^póty wstecz i naprzód od jednej strony do drugiej, dopóki nie pokryjemy spalinami ca¬ lej powierzchni sciany. W danym wypadku natomiast znaczna ilosc palników lub wlo¬ tów dla calkowitej ilosci powietrza i czescio¬ wej ilosci gazów mieisci sie wtpoblizu jedne¬ go konca sciany, a gazy grzejne plyna jed¬ lioczesnie, jednorazowo i jednokierunkowo w" postaci szerokiej warstwy plomienia po calej powierzchni sciany do przeciwleglej jej krawedzi. Dodatkowe ilosci gazu doply¬ waja w róznych miejscach powierzchni scia¬ ny w celu wzmocnienia plomienia w tych punktach, w ilosciach niezbednych do pod¬ trzymania szeregu krótkich plomieni na cap¬ iej powierzchni sciany, tak, aby czesc tej powierzchni mogla stykac sie bezposrednio z plomieniem, co zapewnia jednoistajnosc temperatury calej powierzchni sciany.W wykonaniu praktycznem! wynalazku znajduja zastosowanie doplywy wtórne, trzecie 1 t. d. Te mieszcza sie w samej scia¬ nie,i komunikuja z jej kanalami grzejnenii.Pomocnicze te przewody posiadaja tempe¬ rature , sciany, poniewaz biegna w jej wne¬ trzu albo wpoblizu jego. Jezeli w kanalach tych nastapi wydzielanie sie wegla, mozna go z latwoscia usunac przepuszczajac kana¬ lami powietrze, które spali osady weglowe* Spalanie wegla wytworzy pewna ilosc cie¬ pla, które przejdzie do sciany i podtrzyma jej czynnosc grzejna, wobec czegoi osady weglowe nie przynosza byniajmniej! strat cieplnych.Nowa mietoda równomiernegoi opalania • sciany i t. p. polega przeto zasadniczo: l)*na doprowadzeniu mieszanki powietrza i gazuT zawierajacej nadmiar powietrza, do zetknie¬ cia sie ze sciana w celu wytworzenia pewnej ilosci ciepla, 2) przynagleniu mieszaniny, by stykala sie ze sciana w szeregu zygzakor wych kanalów i 3) nai wzniocnifeniu ogrze¬ wania podczas takiego przeplywu mieszani¬ ny, i po wiekszej ilosci nawrotów:, przez wprowadzenie* w jednem lub kilku miejscach dodatkowej ilosci gazu, spalajacego sie w nadmiarze pierwotnie wprowadzonego po¬ wietrza.Ponizszy opis oraz zalaczony rysunek z,ar wieraja dalsze cechy znaimiienne niniiejszego wynalazku..Fig. -1 wyobraza przekrój wzdluz 1—/ ria fig/ 4 pary sasiadujacych ze soba pieców koksowniczych z retortami i sciainami grzej- nemi,fig:2 podobny.pirzekrój-wzdluz linji 2—2na fig. 4 z uwidocznieniem szybu.powietrzne¬ go, .fig. 3 czesciowy przekrój podluzny przez sciane grzejna wzdluz linji 3—3 na fig. 1, fig. 4 czesciowy przekrój; podluzny przez rozdzielajaca scianki grzejne sciane, wzdluz linji 4—4 na fig. 1, fig. 5 czesciowy plan ba- terji kotlów i uklad przewodów gazowych i powietrznych, fig. 6 boczmy widok zazebio¬ nych formaków, jakie sluza doi hudowy scia,- ny i fig. 7 plan kaimienia.Sasiednie retorty 8 i .9 p'Oisiadaja sciany grzejnie 10 i 11. Pomiedzy sciankami sasia¬ dujacych retort znajduja sie mury* posred¬ nie 12, wyposazone w kanaly lub przewody.Mury grzejne wskazane sa dla przykla¬ du, jako zbudowane z zazebionych forma,- ków, ulozonych warstwami w teiii sposób, ze zeby tworza siatke poziomych i pionowych kanalów 1.3 wewnatrz muru. Poszczególne, przedstawione na fig. 6 i 7 bloki posiadaja boczne wykroje 14 i 15 oraz górne zeby lub wyskoki 16.Górna powierzchnia srodkowej czesci 17 bloka posiada ksztalt zwezony. Niektóre ze wskazanych na fig. 3 przy 18 formaków nie sa calkowicie wyciete. W ten sposób powsta¬ je pewmiai przegroda pionowa, wznosizaca * sie wewnatrz, sciany do warstwy 19 bloków.Ogranicza to .moznosc cyrkulacji gazów na calkowitej dlugosci sciany. Formaki 20 slu¬ za do wytworzenia innej przegrody piono¬ wej, która ciagnie sie od warstwy 21 do warstwy 22, przedstawionej na fig. 3.Wzdluz jednej krawedzi muru miesci sie szereg palników 23, przez które wchodzi do¬ plywajacy przewodem lub przewodami 24 gaz przez przewody palnikowe 25. Kazdy z przewodów 25 posiada zawór 26, doplyw7 do poszczególnych palników mozna przeto zupelnie niezaleznie kontrolowac.. Wpoblizu przewodów 25 mieszcza sie .komory powietrz¬ ne 27 wydajace przez wyloty 28 w dolnej czesci komór niezbedna do spalania-iloisc po¬ wietrza, regulowana dla kazdej dyszy 28 zasuwa 29, w czesci dolnej wlasciwej koma¬ ry 27'. Kazda z dysz 28 wydaje powietrze do dosc duzej komory 30, kazdy zas z pal¬ ników 23 wprowadza gaz do niewielkiej ko- miary 31.Z komór 30 i 31 powietrze i gaz plyna do górnej; czesci muru grzejnego i do jej kana¬ lów. Fig. 3 poiuciza, ze przewody 30 sa znacznie wieksze od przewodów 31. Pochodzi to stad, ze do prawidlowego spalania nie¬ zbedna jest ilosc powietrza,, kilkakrotnie przewyzszajaca ilosc gazu. Wobec tego prze¬ krój przewodów 30 powinien byc tylokro¬ tnie wiekszy niz przekrój przewodów 31, aby otrzymac jednakowe szybkosci doplywu po:- wietrza i gazu.Powietrze doplywa do komór. 27 przez kanaly poprzeczne 32 (fig. 2) i srodkowa czesc kazdego z tych kanalów poprzecz¬ nych laczy sie z wlasciwym wznoszacym sie do góry szybem 33, umieszczonym wewnatrz posredniej sciany 12. Do' szybów 33 po¬ wietrze doplywa z fundamentów pieca, gdzie w razie potrzeby moze byc ogrzewane.Przewazna czesc, a najczesciej calkowi¬ ta ilosc powietrza doplywa odraizu przewo¬ dami 30 do górnej czesci muru. Natomiast gaz doplywa do otworów 31 czesciowo, np. 60% calkowitej jego ilosci.Na poczatku spalania istnieje przeto nad¬ miar powietrza. Pomiedzy szybami 33 umieszczone sa szyby opadowe 34 i 35 (fig. 1 i 4), dostarczajace dodatkowych ilosci ga¬ zu do centralnej czesci sciany przez dy¬ sze 36 (fig. li 3), umieszczone naprzemian to w scianie 10 to w scianie 11, o ile dodat¬ kowych ilosci gazu dostarcza tym 'sciankom pojedynczy ninr posredni 12.Mury te nie wypelniaja zazwyczaj! cal¬ kowicie przestrzeni pomiedzy sasiedniemi murami grzejnemi, co pozwala na swobodne rozszerzanie, sie ich przy rozgrzewaniu sie pieca.' • - .Dysze 36 znajduja sie najkorzystniej w jednej z warstw zazebionych bloków, ka¬ naly zas lub szyby 34 i 35 musza byc scisle i szczelnie polaczone z niemi. W przeciw¬ nym razie nastapia pewne straty gazów pal-nych, co nie pozwoli na, utrzymanie zupel¬ nie korzystnych rezultatów. Figv 1 ujawnia stoisjowaie urzadzenie. Warstwa 37 bloków jeist nieco grubsiza old fanych wamsitw po- sredniej scianki 12. W zapewnione zoisitaije zetkniecie przyinajjimtofej bloków warstw 37 z powierzchniami scianek grzejmych.Giaiz doplywa do wylotów 36 i szybów 34 i 35 z dowolnego zródla. Fig. 1 i 2 przed¬ stawiaja odpowiednie urzadzenie, które za¬ wiera specjalny! przewód gazowy 38. Przy pracy normalnej pieca gaz dodatkowy do- plywai do przewodu 38. Doplyw trwa, o ile nie zachodzi potaetoa wprowadzania do sizy- bów 34 i 35 powietrza. Doiplyw przeto gazu do przewodu 38 odbywa sie niestalei czyli z przeirwatmi. Pomimoi to wydajjinosc ciiiapl- na dyszy 36 nie ulega zmianie, poniewaz wypalanie odlozonego w szybach 34 i 35 wegla poidcizas wprowadzania tam powietrza wytworzy pewna ilosc ciepla.Urzadzenie dla dostarczania powietrza i gazu z przerwami podaje fig. 5. Urzadzenie to sklada sie z przewodu powietrznego 39 i przewodu gazowego 40, prowadzacych do kanalu 38 i zaopatrzonych w zawory 41 i 42.W miare potrzeby, zamiast jednorazower go wtórnego doplywu gazu, mozna wtórny doplyw stosowac wielokrotnie. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób jednostajnego ogrzewania sciain, pieców koksowych, destylacyjnych, retort i t. p., tern znamienny, ze mieszanine powieitea i gazu, zawierajaca nadmiar jednego z tych sklaJdników, wprowadza sie w raetikniecie a miurean' dlai pierwotnego wy¬ tworzenia ciepla, nastepnie zas prowadzi sie wzdluz muru drogami zygzakowateini, prizy- czem spalanie zostaje wzmocnione po prze¬ byciu pewnaj liczby zawrotowi przez dodat¬ kowe jedno lub wielokrotne wprowadzenie pewnej ilosci skladnika brakujacego, w celu spalania go w polaczeniu ze skladnikiem, zawartym w mieszaninie w nadmiarze.

2. Sposób wedlug zastrzezenia 1, tern znamienny, ze pierwotna mieszanina zawie¬ ra, nadmiar powietrza.

3. Sciana grzejna do wykonania sposobu wedlug zastrzezen 1 i 2 znaimiieruna siecia wewnetrznych przewodów,, prowadzonych zygzakowato, wobec czego przechodzace przez te sciane gazy roizcholdraa sie jednostaj¬ nie po caleji jieji powierzchni, oraz narzedzia^ mi dla prowadzenia i kierowania giazem i po¬ wietrzem, (z których jiedenJ znajduje sie w nadmiarzie) do kanalów sklaidnika, któ¬ rego brak w mieszaninie, w celu wzmocnie- niai spalania.

4. Sciana wedlug zastrzezenia 3, tern znamienna, ze miesizaninai, zlozoma z nad- miarn powietrza i niezupelnej! ilosci gazu palnego, doplyjwia doi jejl górnegi czesci dro¬ gami pionowemi, przycizemi sciana ta posia¬ da; jeden lub kilka przewiodów dodatkowych, wydzielajacych wtórniel pewna ilosc gazu w jednym lub w kilku jejl pujntbtach w ciagu jednego lub kilku - okresów obiegu mieszan¬ ki przez wyzej wyimienioina siec wewnetrz¬ nych kanalów. American Coke & Chemical Company. Za|31epca: M. S k r z y p k o w $ k i, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Ni 800. Ark. I. SD ZF%Q2. 2J tf <38 ^^ O^' '£4Do opisu patentowego Nq 800. Ark- U.Do opisu patentowego Nb 800. Ark III. £4 J^cg.S. HL5JZl/°IaL5_ra ^oLHJoliJJolMHlujDlUJ 4/ jg &? 33 /ó J^cc.Z UMr.GRAF.KOZIANSKlCH W KRAKtW^ PL PL