PL9052B1 - Regeneracyjny piec koksowy. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy regene¬ racyjnego pieca koksowego o kanalach pionowych i ma na celu korzystniejsza wy¬ miane ciepla miedzy palacemi sie gazami a ladunkiem, ulegajacym zweglaniu.Celem wynalazku niniejszego jest pod¬ niesienie szybkosci przeplywu strumienia gazów w celu zwiekszenia przenoszenia ciepla przez promieniowanie, co przy rów¬ nych ilosciach przenoszonego ciepla wy¬ woluje znacznie intensywniejsza wymiane ciepla i zwiekszenie wydajnosci dzieki moznosci dostarczenia wiekszej ilosci ga¬ zów spalinowych.W tym celu, wedlug wynalazku niniej¬ szego, obmurowanie pieca koksowego skla¬ da sie z parzystej ilosci grup kanalów pio¬ nowych, z których kazdy polaczony jest z sasiednim zapomoca komory laczacej.Komory te ulozone sa na zmiane u góry i u dolu wzdluz obmurowania, przyczem cala ilosc substancji, umozliwiajacej spa¬ lanie, doprowadzana jest do pierwszej gru¬ py wraz z czescia palnych gazów, zas reszta tych gazów wprowadzana jest wzdluz drogi rozzarzonego pradu gazów1 gdzie spotyka substancje, umozliwiajaca spalanie, silnie rozrzedzona, wywolujaca spalanie powolne i o dlugich promieniach.Czesc palnych gazów doprowadzana jest do podstawy kanalów wstepujacych grupy zewnetrznej przewodem, którego zmniejszona dlugosc wyklucza wszystkie przyczyny tworzenia sie grafitu, które wy¬ nikaloby z rozwiniecia tego przewodu w srodkowej najgoretszej czesci paleniska iz dluzszego (przebywania w niem gazu, któ- rego szybkosc maleje przy rozdzielaniu.Piec koksowy wedlug wynalazku ni¬ niejszego posiada poza tern ujednostajnio¬ na temperature koksowania na calej wy¬ sokosci obmurowania i usuwa przyczyny braku jednorodnosci koksu, wynikajace z n|arówn«sci splakania na róznych stop- !Dla zapobiezenia szybkiemu spiekaniu w bliskosci punktu zaplonienia gazu i wy¬ twarzaniu kofe&u zbyt spieczonego o zmniej¬ szonej wartosci opalowej, niektórzy kon¬ struktorzy nadawali komorze zweglania ksztalt, zwezajacy sie ku górze, odpowia¬ dajacy spadkowi temperatury gazów w czasie ich wznoszenia sie. Rozwiazanie to, korzystne w wypadku kanalów wstepuja¬ cych, zwieksza jednak wady, gdy chodzi o kanaly zstepujace, gdzie temperatura ga¬ zów ciagle maleje, podczas gdy grubosc warstw, podlegajacych zweglaniu, wzrasta.W przeciwienstwie do tego, w propo- nowanem urzadzeniu kanalów grzejnych, gdzie gazy, wspóldzialajace spalaniu, ze¬ brane w jeden strumien, przechodza przez kanaly ogrzewajace w znacznie wiekszej objetosci, spadki temperatury tych gazów przy jednakowych ilosciach oddanego cie¬ pla zmniejszaja sie ze wzgledu na ich znaczna objetosc, a potencjal termiczny jest w praktyce staly i jednakowy na ca¬ lej wysokosci paleniska, niezaleznie od tego, czy krazenie odbywa sie ku górze, czy nadól.Na zalaczonych rysunkach fig. 1 przed¬ stawia przekrój podluzny przez obmuro¬ wanie pieca, uwidoczniajacy zestawienie róznych grup kanalów i doprowadzanie gazów, sluzacych do opalania. Fig. 2 — przekrój poprzeczny wzdluz linji //—// na fig. 1, fig. 3 — przekrój poprzeczny wzdluz iinji ///—III *ia fig. 1.Obmurowanie pieca koksowego tworzy parzysta liczba grup kanalów pionowych 3, przyczem kazda grupa oddzielona jest od sasiedniej przegroda 1. Ilosc kanalów jest dowolna i moze byc inna w kazdej grupie.Kazda grupa laczy sie z sasiednia z prawej lub lewej strony zapomoca komo¬ ry laczacej 2, ulozonej tak, ze komory 2 rozmieszczone sa wzdluz obmurowania na zmiane w górnych i dolnych koncach ka¬ nalów. Strumien rozpalonych gazów prze¬ biega wiec falisto lub sinusoidalnie i przei kazda grupe kanalów przechodzi inten¬ sywny prad gazów, przyczem kierunek ich krazenia zmienia sie od jednej grupy do nastepnej, Jezeli w rozpatrywanej fazie regene¬ racji (fig. 1) strumien gazów krazy od le¬ wej strony ku prawej, to powietrze, po¬ trzebne do spalania gazów, ogrzewane w regeneratorze 4, rozdzielane jest zapomo¬ ca przewodów 5, ulozonych u podstawy kanalów Wstepujacych grupy zewnetrznej odpowiednio do ciagu, regulowanego za¬ suwami 14, znajdujacemu sie w górnej cze¬ sci kanalów (fig. 2). Czesc gazów, sluza¬ cych do spalania, stanowiaca tak zwany gaz pierwotny, jest doprowadzana ukla¬ dem rur 6 do przewodu rozprowadzajace¬ go 7 i rozdzielana w kanalach 3 zapomo¬ ca kalihrowanych rurek ruchomych 9, do¬ stepnych przez wzierniki 10, umieszczone w stropie obmurowania.Strumien gazu, zstepujacy w kanalach 3, stanowiacych zaopatrywana grupe ze¬ wnetrzna, zostaje nastepnie zwrócony do grupy sasiedniej; w ten sposób tworzy sie krazenie gazów z przeszkodami, kolejno z obmurowaniem kazdej grupy. Wpoblizu punktów zwrotnych, umieszczonych w gór¬ nej czesci kanalów pionowych, przewidzia¬ ne sa wpusty 11, 12 i 13 gazów wtórnych w celu kompensacji ciepla, oddanego w grupach poprzednich i utrzymania w na¬ stepnych przedzialach spalania dlugoplo- miennego, odpowiadajacego stopniowi roz¬ rzedzenia strumienia spalajacego w bez¬ wladnej masie gazów spalinowych, pocho-dzacych z poprzedniego spalania. Zasuwy 15 analogicznie do zasów 14 zapewniaja równy rozdzial strumienia gazu w piono¬ wych kanalach, tworzacych kolejne grupy.Zastosowanie przewodu 7 o niewielkiej dlugosci, sluzacego do rozprowadzania gazu pierwotnego u podstawy kanalów wstepujacych wylacznie grupy zewnetrz¬ nej, usuwa wszystkie przyczyny tworzenia sie grafitu.Grafit powstaje mianowicie, gdy prze¬ wód, doprowadzajacy gazy pierwotne, u- mieszcza sie w srodkowej czesci podstawy sciany pieca i wskutek dlugiego przeby¬ wania tych gazów w danych przewodach.Projektowane urzadzenie kanalów grzejnych nadaje sie wiec do stosowania naj róznorodniej szych rodzajów paliwa, poczawszy od gazu wodnego o wzglednie niskiej wartosci opalowej, az do gazów o duzej wartosci opalowej, jak gaz z pie¬ ców koksowych przy otrzymywaniu synte¬ tycznego amonjaku, trudny do stosowania ze wzgledu na wlasciwosc tworzenia osa¬ dów grafitu w przewodach rozprowadzaja¬ cych.Obmurowanie, zbudowane w ten spo¬ sób, posiada zalete bardzo równomierne¬ go ogrzewania scian komór koksowych na róznych stopniach paleniska, a co zatem idzie i lepszego przewodzenia ciepla do traktowanego materjalu, pozwalajac przy- tem na zwiekszenie wydajnosci pieca, w którym dopuszczalne wymiary komory zweglania moga byc znacznie wieksze, przy jednoczesnem zwiekszaniu doplywu powietrza i gazu w stosunku, niedopu¬ szczalnym w dotychczasowych systemach ze wzgledu na pirometryczna wytrzyma¬ losc stosowanych materjalów. Osiagnieto mianowicie to, ze przebieg ogrzewania nie jest wylacznie zwiazemy z temperatura spalania, zalezna od ciepla doprowadzo¬ nego i wartosci opalowej uzytego paliwa, lecz wskutek tego, ze przewodzenie cie¬ pla jest ograniczone wartoscia cieplnegopo¬ tencjalu miedzy przeciwleglemi powierzch¬ niami przegrody grzejnej; temperatu¬ ra ogrzewania jest tern wyzsza, im do¬ plyw energji cieplnej na jednostke czasu bedzie wie|kszy. Wynika stad, ze w do¬ tychczasowych piecach, igdzie ze wzgle¬ dów ekonomicznych nalezy regulowac spa¬ lanie z najwieksza dokladnoscia, t. j. wy¬ konywac spalanie przy minimalnym nad¬ miarze powietrza, niepodobna znacznie zwiekszac normalnego doplywu gazu i po¬ wietrza bez osiagniecia temperatury nie¬ bezpiecznej dla ogniotrwalych obmuro¬ wan. W projektowanem urzadzeniu kana¬ lów doprowadza sie do grupy zewnetrznej cala ilosc powietrza, zmieszana tylko z czescia gazu, co pozwala na osiagniecie mniej wysokiej temperatury spalania i wskutek tego na dostarczenie w procesie koksowania, zapomoca wiekszego doplywu gazu i powietrza, wiekszej energji cieplnej, nie przekraczaj ac temperatury, dopu¬ szczalnej w innych systemach obmurowa¬ nia. Wtórne doprowadzanie gazu, majace na celu wyrównywanie spadków tempera¬ tury w róznych czesciach systemu kana¬ lów, zwieksza sie wraz ze wzmozeniem tego strumienia i przyczynia sie do dopro¬ wadzania maksymalnej energji cieplnej, która wykorzystuje sie dzieki wiekszemu przewodnictwu, powstalemu wskutek szyb¬ kosci strumienia gazów w obmurowaniu.Gazy wtórne doplywaja do obmurowania od góry i dolaczone zostaja do gazów, po¬ chodzacych z poprzedniego spalania i ma¬ jacych dzieki temu wzglednie mala zdol¬ nosc spalania, nadajaca plomieniowi wy¬ dluzenie, niezbedne wskutek rozwiniecia przebiegu w obmurowaniach znacznych rozmiarów. To opóznienie spalania zostaje wykorzystane, w kierunku postepu plomie¬ nia, od najwyzszego zakonczenia pierw¬ szego ugrupowania, gdzie znajduje sie pierwszy doplyw gazu wtórnego do stru¬ mienia gazu w ten sposób, by nadac plo¬ mieniowi gazu pierwotnego krazenie wste- - 3 —pujace, mniejsze o polowe od kolejnego krazenia plomienia wstepujacego i zstepu¬ jacego w obmurowaniach innych systemów.Z powyzszych rozwazan wynika, ze w projektowanem urzadzeniu kanalów grzej¬ nych wysokosc ladunku moze byc zwiek¬ szona ponad granice dopuszczalne przy zwyklym sposobie ogrzewania i ze osia¬ gniete zalety, jak zwiekszone przewodnic¬ two, moznosc znaczniejszego doprowadza¬ nia energji cieplnej i wydluzeni plomienia zwiekszaja wydajnosc w znacznym sto¬ sunku. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Regeneracyjny piec koksowy, zna¬ mienny tern, ze jego obmurowanie zlozone jest z parzystej liczby kanalów pionowych, z których kazdy polaczony jest z sasied¬ nim zapomoca komory laczacej, przyczem komory te sa rozmieszczone kolejno u gó¬ ry i u dolu wzdluz obmurowania, w ce^u zwiekszenia szybkosci przeplywu gazów ogrzewajacych, przechodzacych kolejno przez rózne grupy i zwiekszenia przy rów¬ nych ilosciach przenoszonego ciepla do traktowanego ladunku, zas strumien po¬ wietrza doprowadzany jest do grupy ze¬ wnetrznej wraz tylko z czes \a calkowitej ilosci gazu palnego, a pozostala czesc te¬ go gazu doprowadza sie w pewnych miej¬ scach od góry wzdluz przebiegu strumie¬ nia gazów grzejnych w celu spotegowania wydajnosci cieplnej kanalów przez znacz¬ niejsze doprowadzanie energji cieplnej i wyrównania wynikajacego stad wzrostu temperatury przez odpowiednie obnizenie temperatury spalania.

2. Piec wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze ilosc kanalów, stanowiacych gru¬ pe, moze byc inna w kazdej grupie.

3. Piec wedlug zastrz. 1 i 2, znamien¬ ny tern, ze urzadzenia, doprowadzajace przewidziane gazy do górnych komór la¬ czacych, nalezacych do dwu sasiednich grup, ulozone sa wpoblizu przegrody, dzielecej te grupy.

4. Piec wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze u podstawy tylko zewnetrznej gru¬ py kanalów pionowych znajduje sie prze¬ wód, rozprowadzajacy gaz pierwotny, przyczem dlugosc tego przewodu jest sto¬ sunkowo niewielka. Evence Coppee & Co. Zastepca: M. Brokman, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 9052, Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL