DE1961579C3

DE1961579C3 - Umstellvorrichtung für eine regenerativ beheizte Verbund-Koksofenbatterie

Info

Publication number: DE1961579C3
Application number: DE19691961579
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Von Dil.-Ing. Massow; Reinhold Wippich
Original assignee: FA CARL STILL 4350 RECKLINGHAUSEN
Current assignee: FA CARL STILL 4350 RECKLINGHAUSEN
Priority date: 1969-12-09
Filing date: 1969-12-09
Publication date: 1975-06-12
Also published as: DE1961579B2; DE1961579A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Umstelleinrichtung für die Umstellung der Beheizung einer regenerativ beheizten Verbund-Verkokungsofenbatterie von Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt, mit einem Schaltaggregat für die automatische periodische Umsteuerung der Regenerativ-Beheizung mit Hilfe eines Druckmittels, z. B. 01, mit dem Arbeitszylinder zum Verstellen von Hähnen, Ventilen und anderen Absperrorganen angetrieben sind, mit Druckspeichern und Druckpumpen.

Durch das deutsche Patent 1 188553 ist eine Umsteuereinrichtung für eine regenerativ beheizte Verbund-Koksofenbatterie bekannt, bei der die Hähne, Ventile usw. der einzelnen Heizwände durch hydraulisch betriebene, über eine Steuerung gespeiste Arbeitszylinder betätigt werden, und auf jeder Ofenseite für jede Art von gruppenweise durch ein gemeinsames Gestänge oder dergleichen umzustellenden Hähnen, Ventilen usw. je ein Arbeitszylinder angeordnet ist und die zentral gesteuerte Druckmittelbetätigung des Arbeitszylinders für die Gashähne einer Ofenseite Gegengewichtes unter Rücklauf des DracJonitteJs in den Vorratsbehälter zum Schließen der Abaitzeven- ' tue und Offnen der Luftklappen vorgesehen ist, wobei elektrische Kontakteinrichtungen an dem Gestänge der Arbeitszylinder in Verbindung mit Sperrelais in der zenüalen Steuerung zur Sicherung der Folgerichtigkeit der Umsteuerung angeordnet sind und daß in jeder Druckflüssigkeitsleitung, die von dem Steuergerät zu den Arbeitszylindern der Gashähne geht, Dreiwegehärme, die durch den Druck des Ofenbeheiao zungsgaües gesteuert werden, so angebracht sind, daß bei Minderung des Gasdruckes die für die geöffnet gehaltenen Gashähne bestehenden Rohrleitungswege der Druckflüssigkeit zwischen Steuergerät und Arbeitszylindern gesperrt und für die Flüssigkeit aus dieas sen Arbeitszylindern nach einer Ableitung hin geöffnet und dadurch für die Zylinder die Rückbewegungen eingeleitet werden.

Nach der besonderen Ausführung der deutschen Patentschrift 1 236465 wird dabei koks- und maschinenseitig je eine Druckmittelpumpe für die verschiedenen koks- und maschinenseitig angeordneten Arbeitszylinder sowie für beide Druckmittelpumpen ein gemeinsamer ölvorratsbehälter angebracht.

Diese Einrichtungen haben sich im Betrieb bewährt. Jedoch können sie das Problem der zentral gesteuerte η Umstellung der Beheizung von Schwachgas auf Starkgas und umgekehrt nicht lösen und sind auch nicht dafür bestimmt. Sie dienen ausschließlich dem zentral gesteuerten und automatischen Wechsel der Beheizungsrichtung.

Bei der Umstellung der Beheizung von Starkgas auf Schwachgas und umgekehrt sind bisher nacheinander folgende Tätigkeiten von Hand auszuführen:

1. Die Abstellhähne der einen Gasart an jeder Hetzwand müssen geschlossen werden;

2. Die Abstellhähne der anderen Gasart an jeder Heizwand müssen geöffnet werden;

3. Due Luftklappen der Abgasventile der Regeneratorenkammern, die für die Gas vorwärmung bei Schwachgasbeheizung benutzt werden, müssen bei Schwachgasbeheizung von dem Betätigungsgestänge gelöst werden, damit sie geschlossen bleiben.

Bei Starkgasbeheizung müssen sie mit dem Gestänge verbunden werden und im vorgeschriebenen Rhythmus betätigt werden. Die Lufteinfälle in den Umstellventilen der Regeneratorenkammern, die sowohl bei Starkgas· als auch bei Schwachgasbeheizung mit Luft beaufschlagt werden, müssen aus bekannten Gründen bei Wechsel von Starkgas auf Schvvachgas um etwa das Doppelte vergrößert wera^Mid umgekehrt. ■;

5. Der Kaminzug muß je nach Gasart verschieden eingestellt werden.

Diese Arbeiten erfordern erheblichen Aufwand an Zeit und Arbeitskräften. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Arbeitsvorgänge von einer Zentralstelle aus

4.

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«toes Schaltaggregates einzuleiten

giarkgas auf Schwachgas
mjnzuregler einbezogenist, de

die Umsteuerung der eine Schaltung f£y die Umstellung der Beheizong von einer Gasart auf die andere»adigesiJialtetjst,indenjdieS<*alUeitungen (K, N, Λ O; e, Ws e~ Z₁ bis Q der Arbeitszylinder (1 bis 4; <fc 8 bis 12) über Hahngruppen (D₁; D₂; Ei bis E₄; F₁ iss. PA geführt sind, nacb deren Betätigung der Umsteuerrhythmus wahlweise mittels Starkgasoder Schwachgasbeheizung durchführbar ist.

Aus bekannten Gründen wird bei Starkgasbeheizung nur eine der beiden Abschlußklappen der Umstellventfle int Zuge der periodischen Umstellung der Beheizung von einer Batterieseite auf die andere geöffnet und geschlossen, während bei Schwachgasbeheisung für den Lufteinfall der gesamte Öffnungsquerschnitt benötigt wird und deswegen beide Abschlußklappen geöffnet und geschlossen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Umstellung der Batteriebeheizung von Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt durch Betätigung eines Befehls-Schalters oder -Ventils übernimmt die selbsttätige Einrichtung auch das folgerichtige Offnen und Schließen von einer oder beiden Abschlußklappen, je nachdem, mit welcher Gasart beheizt wird.

Man kann der Einfachheit halber das Schaltaggregat 13 für die Umsteuerung der Beheizungsrichtung mit dem für die Umstellung der Beheizung von einer Gasart auf die andere in einer Baueinheit kombinieren.

Die Hahngruppen werden vozugsweise aus Magnethähnen gebildet, die von einem einzigen Schalter bedient werden, dessen Stromimpuls über eine an sich bekannte Verriegelungsschaltung geführt ist, die eine Betätigung der Magnethähne nur zu den Zeitpunkten zuläßt, wenn das Schaltaggregat in der entsprechenden Stellung für die Umstellung der Gasart steht.

Man kann die erfindungsgemäße Umstelleinrichtung so ausgestalten, daß für jeden Umstellvorgang auf jeder Batterieseite je ein Arbeitszylinder angeordnet uid mittels der Schaltwalze zentral gesteuert wird. Die Übertragung der Bewegung der Kolben in den Arbeitszylindern auf die Hähne, Ventile u. dgl. geschieht dann über Gestänge und Seilzüge. Dabei ist üblicherweise für das Offnen und Schließen der Luftklappen und Abgasventile der Luftregeneratoren beider Batterieseiten nur ein Arbeitszylinder angeordnet. Dieser arbeitet nach beiden Seiten mit Druck, ist also doppelt wirkend, und er ist mit den Hebeln zur Betätigung der Luftkiappen und Abgasventile in einem »Rundlauf« angeordnet.

Man kann nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung jedoch auch auf die Übertragung durch Gestänge und Seilzüge verzichten und das Hydraulikmittel, z. B. öl, bis nahe an jeden einzelnen Hahn bzw. jedes einzelne Ventil od. dgl. durch Rohrleitungen heranführen und für die Betätigung jedes einzelnen Hahnes, Ventils od. dgl. je einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder anordnen, der sowohl die öffnung als auch die Schließung mit Öldruck erfolgen läßt. In diesem Falle wird durch die Schaltwalze jeweils eine große Zahl kleiner Aggregate betätigt, an Stelle der wenigen großen, die bei bekannter Ausführung für sgjsct ein %&■ aufden

erforderlichen Wert einregelt

fällt das Einstellen des Reglers von Hand und kann nicht vergessen werden. .·,
An Stelle der Steuerwalzen können, zwecj

ίο auchSteueruhren angeordnet werden, die die <
sehen Steuerventile im vorgeschriebenen. Rhythmus betätigen.

In das Schaltprogramm können dabei auch an sich bekannte besondere Bebetzuagsmaßnahmen, wie die

periodisch geregelte Reduzierung der Heizgasmenge sowie die periodisch geregelte völlige Unterbrechung der Beheizung aufgenommen sein (deutsche Patentschrift 1771137).

Die Erfindung wird durch die. Figur .beispielsweise

ao erläutert. Sie stellt ein Schaltschema dar, in dem der Übersichtlichkeit halber nur die wesentlichen Leitungen eingezeichnet sind. Die Verriegelungsschaltungen sind fortgelassen worden, da sie an sich bekannt sind und den Gegenstand der Erfindung nicht berühren.

as Ebenso ist die Anlage, die das Antriebsöl unter Druck setzt und wieder entspannt, nicht eingezeichnet; sie entspricht den in den deutschen Patentschriften 1188553 und 1236465 geschilderten Anlagen.

Die Schaltwalze 13 steuert hei einer halben Um-

drehung über dir vier Segmente J, K, N und O die ölventile J°, IC, Λ/° und O" derart, daß die ölsteuerleitungen zu den Arbeitszylindern so beaufschlagt werden, daß vom Zustand beim Brennen auf der Maschinenseite auf den Zustand beim Brennen auf der Koksseite gewechselt wird. Bei der nächsten halben Umdrehung findet das Umgekehrte statt. Die Schaltwalze braucht für eine halbe Umdrehung etwa 45 Zeitsekunden, d.h.,Jeder Uimtellvorgang dauert 45 Zeitsekunden. Die ölsteuerventile f, IC, N° und O" werden dabei derart bedient, daß beim Brennen des Heizgases auf der Maschinenseite (MS) die ölventile J° und O° Drucköl in die entsprechenden Steuerleitungen J ^f und O⁺ schalten und die ölventile IC und N° den ölablauf auf die entsprechenden Steuerleitun-

gen K⁺ und JV' schalten. Beim Brennen des Heizgases auf der Koksseite (KS) ist es umgekehrt. Die Steuerleitung N* vom Steuerventil N° ist dauernd durch die Leitung /V7der Seite 7 des doppelt wirkenden Arbeitszylinders 5/7 verbunden und die Steuerleitung

O ⁺ vom Steuerventil O" dauernd durch die Leitung O5 mit der Seite 5. Die Arbeitsweise des doppelt wirkenden Arbeitszylinders 5/7 ist unabhängig vom Starkgas- bzw. Schwachgasbetrieb. Wenn das Steuerventil O° bei Beheizung auf der Koksseite auf Drucköl

geschaltet hat, hat das Steuerventil N° auf ölablaß geschaltet, der Arbeitszylinder 5/7 hat sich dann von 5 nach 7 bewegt und hat auf der Maschinenseite die oberen Luftklappen (1. Art) der Luftregeneratorenkammern geschlossen und die Abgasventile der Luftgeneratoren geöffnet. Gleichzeitig sind auf der Maschinenseite die Luftklappen (1. Art) der Luftregeneratorenkammern geöffnet uiid die Abgasventile der Luftregeneratorenkammern ; geschlossen worden. Dies ist die Stellung, die bei Beheizung auf der Koksseite sowohl bei Starkgas als auch bei Schwachgas vorgeschrieben ist. Während und nach dem Umsteuern der Beheizung von der Koksfceite zur Maschinenseite schaltet dann das Steuerventil N° auf Drucköl und

das Steuerventil O° auf ölablauf. Der Arbeitszylinder 5/7 bewegt sich in die Endstellung bei 5 und der Wechsel der Stellung der angeschlossenen Armaturen ist vollzogen.

Die Steuerleitungen /', K', N', O' führen zu der Hahngruppe Dl, Dl, die aus Dreiwegehähnen besteht, die gleichzeitig betätigt werden. Diese Hahngruppe kann, wie es dargestellt ist, aus zwei mechanisch betätigten Dreiwegehähnen, die gekoppelt sind, bestehen,'aber auch aus Magnetventilen, die durch einen entsprechenden Schalter bedient werden. Bei Starkgasbeheizung ist die Steuerleitung JV über dl mit dem Arbeitszylinder 12 und die Steuerleitung O' über dl mit dem Arbeitszylinder 11 verbunden, das bedeutet, daß die Arbeitszylinder 11 und 12, die die Abgasventile der Gasregeneratoren auf Maschinen- und Koksseite bedienen, im selben Rhythmus arbeiten wie der doppelt wirkende Arbeitszylinder 5/7. Bei Schwachgasbeheizung, d. h. in der anderen Stellung der Hahngruppe Dl, D2, ist die Steuerleitung K' über dl mit dem Arbeitszylinder 12 und die Steuerleitung JT über dl mit dem Arbeitszylinder 11 zu verbinden. Die Betätigung der Abgasventil der Gasregeneratorenkammern geschieht jetzt im selben Rhythmus wie das öffnen und Schließen der Gashähne. Dies ist bei Schwachgasbeheizung aus Sicherheitsgründen bekanntlich notwendig.

Die Steuerleitungen K" und N" führen weiter zu einer Hahngruppe £1 bis £4, die ebenfalls aus Dreiwegehähnen besteht und im Prinzip der Hahngruppe Dl, D2 entspricht. Diese Hahngruppe bedient die Arbeitszylinder auf der Koksseite wie folgt:

Bei Starkgassteilung der Hahngruppe £1 bis £4 ist die Steuerleitung K" über el mit dem Arbeitszylinder 2 für die Betätigung der Starkgashähne auf der Maschinenseite {MS) verbunden. Der Arbeitszylinder 4 für die Betätigung der Schwachgashähne auf der Koksseite ist über el auf dauernden Ablauf geschaltet, d.h., die Schwachgashähne sind dauernd geschlossen. Die Steuerleitung N" ist über ei auf den Arbeitszylinder 10 für die Betätigung der Luftklappen an den Abgasventilen der Schwachgasregeneratoren auf der MS geschaltet, d. h., diese Luftklappen arbeiten im selben Rhythmus wie der Arbeitszylinder 5/7. Der Arbeitszylinder 8 für die Betätigung der Luftklappen (2. Art) an den Abgasventilen der Luftregeneratoren auf der MS ist über e4 auf dauernden Ablauf geschaltet, d. h., diese Luftkl&ppen sind dauernd geschlossen. In den Schwachgassteihingen der Hahngruppe £1 bis £4 ist die Steuerleitung el und damit der Arbeitszylinder 2 für die Starkgashähne auf der 4« auf-dSüfeniden'AibTauf geschaltet, d.h., diese ^iridää shl £» Steuerieitung

i f d Ar-

def^e5^al^dsfr₍,^e^Tivrachgashähn im Rhythmus'äes Steuerventils FC. Die SteuerlcrtuDg e3 und damit der Arbeitszylinder 1« für die iMtkTappen :^iieh^hwacHRasTeReneratoren ist auf die Steuerleitung eA und damit auf den Arbeitszylinder 8 geschältet, d. hu, die; Luftk1apj!>eh (2. Äri} &? Luftregerieratoreri auf der"^::MS arbeiten im siellJen Rhythmus wie-der Arbeitszylinder: 5/7^
Die Steuerleitüngeh J"' und 0'^ führer» «u der Hahrtgruppe Fl, bis F4, die der^ H^ngruppe|El bis E4 entspricht; aber die Arb^itszyh1rtder;auf djef'JCoks^ seite (KS) bedient. Die ArbeitsweiseiiriStarkga^bzw. S<?hwachgässtellung entspricht -^er'/i^eiteweise der ίο FlaltfigruppeElbis £4Slr?St^g^syiüng ist J''' über Jl mit 1, 3 über /2 mit Dauerablauf. 0'*' über /3 mit 9 und 6 über /4 mit Dauerablauf verbunden und in Schwachgasstellung 1 über /1 mit Dauerablauf, J'" über /2 mit 3,9 über /3 mit Dauerablauf und O'" über /4 mit 6.

Das Umstellen von einer Gasart auf die andere geschieht folgendermaßen:

Ausgegangen wird beispielsweise von dem Zustand, daß Starkgas auf der Koksseite brennt und daß die Beheizung auf Schwachgas umgestellt werden soll. Dabei sind die Ölsteuerventile /" und 0° auf Drucköl geschaltet und die ölsteuerventile K° und N⁰ auf ölablauf. Die Hahngruppen Dl, D2, £1 bis £4 und Fl bis F4 stehen in Starkgasstellung. Die Arbeitszylinder 1 bis 12 stehen so alle in der Stellung, wie es beim Brennen von Starkgas auf der Koksseite notwendig ist.

1. Die Hahngruppen Dl, D2 und Fl bis F4 (für die KS) werden auf Schwachgasstellung umgestellt, dadurch ändert sich die Stellung der Arbeitszylinder nicht, so daß weiter Starkgas auf der Koksseite brennt.

L Wird umgesteuert, dabei arbeiten jetzt die Arbeitszylinder so, daß Schwachgas auf der KS brennt.

J. Wird die Hahngruppe El bus E4 auf Schwachgasstellung umgestellt, so daß jetzt auch die Arbeitszylinder auf der Maschinenseite in den Arbeitsrhythmus für Schwachgasbeheizung geschaltet sind.
Entsprechend geht auch das Umstellen von Schwachgas auf Starkgas vor sich.

Die Hahngruppe Dl, D2 hat noch einen elektrischen Schalter (nicht gezeichnet), angebaut, der je nach der Stellung der Hahngruppe einen Impuls zum Kaminzuregier gibt, der dessen SoUeinstellung je nach Gasart umstellt. Diese Impulsgabe ist über elektrische Schalter an der Steuerwalze 13 so verriegelt, daß sie nicht beim Umlegen der Hahngruppe Dl, D2 sorbit wirkt, sondern erst beim nächsten Umstellen der Beheizung von einer Batterieseite auf die andere. Die Schaltung istM^t?i|ijSjch^p<|pppsap .. ,

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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umgekehrt mft esaeni Scbalt- ^v automatische periodische SJm-I Regenerativ-Bebeizung raft Hilfe StteJs,z-8. ÖLraitdem Arbeüszyvon Hähnen, Ventilen und .„.^μαβη angetrieben sind, mit ■v·« und Druckpumpen, dadurch ^ehnet, daß dem Schaltaggregat für ^terung der Regenerarivbeheizung eine ^füi die UaisteQung von eines: Gasart auf chgeschaltet ist, indem die Schaltlei- %, J, O; e, bis e₄; /, bis. fö det Ar-UV.U»,;.,..,— (1 bis 4; 6; 8 bis 12) über Hahngruppen (D₁ bis O₂; E₁ bis E₄; F₁ bis F₄) geführt sind, nach deren Betätigung der Umsteuerrhythmus wahlweise mittels Starkgas- oder Schwachgasbeheizung durchführbar ist.
2. Umstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltaggregat (13) für die Umsteuerung mit dem für die Umstellung der Beheizung in einer Baueinheit kombiniert ist.
3. Umstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hahngruppen aus Magnethähnen bestehen, die von einem einzigen Schalter zu bedienen sind, dessen Stromimpuls über eine Verrigelungsschaltung geführt ist, die eine Betätigung der Magnethähne nur zu den Zeitpunkten zuläßt, wenn das Schaltaggregat in der entsprechenden Stellung für die Umstellung der Gasart steht.
4. Umstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Umstellautomatik der Beheizung von Starkgas auf Schwachgas oder umgekehrt ein Kaminzugregler einbezogen ist.