DE2327983A1

DE2327983A1 - Waagerechter verkokungsofen mit querregeneratoren

Info

Publication number: DE2327983A1
Application number: DE2327983A
Authority: DE
Inventors: Guenther Bollenbach
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1975-01-02
Also published as: JPS5053401A; IN142465B; FR2231732A1; JPS5243481B2; FR2231732B1; DE2327983B2; US3969191A; IT1013203B

Description

Waagerechter Verkokungsofen mit Querregeneratoren

Die Erfindung "betrifft einen waagerechten Verkokungsofen mit dem Wärmeaustausch zwischen den gasförmigen Verbrennungsmedien und den verbrannten Gasen dienenden Querregeneratoren und einem an der Sohle jedes Regenerators angeordneten, der Zu- und Abfuhr der gasförmigen Medien dienenden Kanal, der über eine mit Durchlaßöffnungen versehene feste waagerechte Zwischenwand mit den einzelnen senkrechten Abschnitten des Regenerators in Verbindung st eht.

Eines der wichtigsten Probleme bei der Beheizung von Verkokungsöfen mit Querregeneratoren ist die richtige, der betreffenden Betriebsweise des Ofens angepaßte Verteilung der gasförmigen Verbrennungsmedien auf die den einzelnen Heizzügen oder Heizzuggruppen zugeordneten senkrechten Abschnitte der Regeneratoren, die vielfach durch senkrechte Zwischenwände unterteilt sind und einzelnen Teilen der Heizwand zugeordnete Zellen bilden.

Es ist ein Verkokungsofen bekannt, "bei dem zwischen dem der einen Hälfte einer Heizwand zugeordneten Regenerator und dem Sohlkanal eine über die ganze Länge des Kanals sich erstreckende mit Durchlaßöffnungen versehene feste Zwischenwand eingebaut ist und eine mit entsprechenden Durchlaßöffnungen versehene, an der Zwischenwand unmittelbar anliegende Platte in Längsrichtung des Kanals dagegen verstellbar angeordnet ist» In dem Maße, in dem die Platte in der Längsrichtung des Kanals verstellt wird, werden

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die Durchlaßöffnungen der festen Platte mehr oder weniger freigegeben bzw. versperrt. Mittels einer solchen Einrichtung ist aber nur eine stärkere oder schwächere Beaufschlagung des gesamten Regenerators, nicht aber eine Abstufung der Beaufschlagung der einzelnen senkrechten Abschnitte des Regenerators möglich.

Man hat ätich schon bei einem waagerechten Verkokungsofen zwischen dem Querregenerator und dem Sohlkanal eine Reihe von Platten mit unterschiedlichen Durchlaßöffnungen, von denen jede einem einzelnen senkrechten Abschnitt des Regenerators zugeordnet war, vorgesehen, die auf im oberen Teil des Kanals angeordneten Auflagern ruhten. Durch das Auswechseln der einzelnen Blechplatten gegen solche mit anderen Durchlaßöffnungen konnte jederzeit die gewünschte Regelung in der Verteilung der gasförmigen Medien auf die einzelnen senkrechten Abschnitte des Regenerators erreicht werden; dazu war es aber erforderlich, die Gesamtheit der Platten vom Meistergang aus eine nach der anderen herauszuziehen, und nach Austausch einer oder mehrerer Platten diese wieder nacheinander in eine längsunverschieT>liche Verbindung zu bringen und nacheinander in den Sohlkanal einzuführen.

Das Ziel der Erfindung geht dahin, in einfacherer Weise eine sehr genaue und jederzeit änderbare Verteilung der gasförmigen. Verbrennungsmedien auf die einzelnen senkrechten Anschnitte des Querregenerators eines waagerechten Verkokungsofens zu ermöglichen.

Dies geschieht gemäß der Erfindung in der Weise, daß unmittelbar an der Unterseite einer mit Durchlaßöffnungen versehenen, festen waagerechten Zwischenwand, die vorzugsweise aucb. als Metallplatte ausgebildet sein kann, einzelne, je einem senkrechten Abschnitt des Regenerators zugeordnete, ebenfalls mit Durchlaßöffnungen versehene

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Platten vorgesehen sind, die in der Längsrichtung des Sohlkanals in solcher Weise verstellbar sind, daß durch ihre Stellung das Maß der Abdeckung der Ihirchlaßöffnungen der festen Zwischenwand gegeben ist. Jede dieser als Regulierungsmittel wirkenden Platten ist unabhängig von den benachbarten Platten verstellbar; der Zwischenraum zwischen den einzelnen Platten muß dabei selbstverständlich' so groß bemessen werden, daß diese sich innerhalb ihres Verstellbereiches nicht stören.

Die Führung der in Richtung des Sohlkanals verstellbaren Regulierungsplatten erfolgt vorzugsweise in der Weise, daß sie mit ihren Seitenkanten in Längsnuten laufen, die beiderseits auf der Unterseite der festen Zwischenwand angeordnet sind; auf der Unterseite der Regulierplatten befinden sich Stellzapfen, mittels deren ihre Längsverstellung erfolgen kann.

Beim Unterbrennerofen ist es möglich, für die verstellbaren Platten "Verstellmittel vorzusehen, die mittels senkrechter, durch Bohrungen der Kellerraumdecke geführter Stangen vom Kellerraum aus zu betätigen sind. Die die Verstellmittel tragenden Stangen können ständig im Ofen verbleiben, wobei für eine gasdichte Abdichtung innerhalb der Bohrungen Sorge zu tragen ist. Es ist auch möglich, Jede Bohrung mit einem unteren lösbaren Abschluß zu versehen und nur zum Zwecke des Versteilens der Platten durch die dann zugänglich gemachten Bohrungen das Verstellmittel einzuführen.

Eine andere Höglichkeit der Längsverstellung der Regulierplatten bedient sich gemäß der weiteren Erfindung einer in den Regeneratörsohlkanal einzuführenden Stange: sie ruht auf fest eingebauten schalenartigen Stützen, ist um ihre Achse schwenkbar gelagert und in der Längsrichtung verstellbar und ist vom Heistergang aus zu be-

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tätigen; auf der Stange sind radiale, mit den St ein.zapf en der Platten in Eingriff zu "bringende Nocken aufgesetzt.

In der bei Regulierplatten an sich bereits bekannten Art kann die Stange aus einzelnen Längsabschnitten bestehen, die miteinander in eine längsunverschiebliche, drehfeste Verbindung zu bringen sind und ein allmähliches Einschieben der Stange in ganzer oder der erforderlichen Länge vom Meistergang aus ermöglichen.

Um eine Stange zum Verstellen der einzelnen Eegulierplatten bequem einführen zu können, verbleibt zwischen dem Anschluß s tut ζ en des Sohlkanals und der festen Zwischenplatte ein freier Raum im Sohlkanal; dieser ist nach dem Meistergang zu durch eine metallische Verkleidung abgeschlossen, die die Einführung und Betätigung der zum Verstellen der Regulierplatten dienenden Stange ermöglicht.

Es ist auch möglich, eine solche Stange ständig im Regeneratorsohlkanal zu belassen. Die den einzelnen senkrechten Regeneratorabschnitten entsprechenden, auf der Stange sitzenden Nocken können derart im Winkel gegeneinander versetzt sein, daß bei einer bestimmten Stellung der Drehung um die Längsachse der Stange immer nur derjenige Stellzapfen erfaßt wird, der an einer bestimmten verstellbaren Platte sitzt. Durch Markierungen einer auf dem herausragenden Ende der Stange aufgesetzten Scheibe kann der Drehwinkel der Stange und der zu regulierende senkrechte Regeneratorabschnitt erkennbar gemacht werden.

Die neue Art der Regulierung der Verbrennungsmittelzu- und Abfuhr durch den Sohlkanal erlaubt auch die Vermeidung jedes unerwünschten Ausgleichs zwischen den Eingängen der einzelnen senkrechten Regeneratorabschnitte bei Verwendung eines Gittersteines, wie er allgemein bei

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den Otto-Öfen verwendet wird: Bei diesem Gitterstein bilden Längs- und Querwände Durchgangsräume von langgestreckt rechteckigem Querschnitt und durch vorstehende Hippen der Außenwände werden Aussparungen gebildet, in die Vorsprünge der darüber bzw. darunter liegenden Steine eingreifen. Ein dichter Abschluß der einzelnen senkrechten Abschnitte des Regenerators ist dann gegeben, wenn gemäß der weiteren Erfindung die Gittersteine mit nach unten ragenden Rippen der Außenwände unmittelbar auf der festen Zwischenwand aufstehen.

Die anliegenden Zeichnungen stellen verschiedene Möglichkeiten der Anwendung der Erfindung bei einem waagerechten Verkokungsofen dar, und zwar zeigt:

Figur 1 einen senkrechten Längsschnitt durch die Mittelebene einer Heizzugreihe bzw. einer Ofenkammer und Ofendecke, Regenerator und Unterkellerung bei einem batterieweise angeordneten waagerechten Verkokungsofen, der als Unterbrenner ausgebildet ist;

Figur 2 zeigt als Ausschnitt aus Figur 1 in größerem Maßstabe das Ende des Regeneratorsohlkanals mit dem Anschluß stutz en zur Einführung der vorzuwärmenden Verbrennungsluft;

Figur 5 zeigt in noch größerem Maßstabe den oberen Teil eines Regeneratorsohlkanals und den Unterteil des Regeneratorbesatzes im senkrechten Querschnitt ;

Figur 4 ist ein waagerechter Schnitt durch, den Regenerator entsprechend der Schnittlinie IV-IV der Figur 3;

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Figur 5 ist ebenfalls ein Ausschnitt aus Figur 1 in größerem Maßstäbe und zeigt über die Länge eines senkrechten Regeneratorabschnittes die zwischen Regenerator und Re generator sohlkanal wirksamen Regelorgane j

Figur 6 ist ein Schnitt entsprechend Figur 3» jedoch in noch größerem Maßstab, mit dem Einbau einer zum Verstellen der mit Durchlaßöffnungen versehenen unteren Platten dienenden Vorrichtung;

Figur 7 ist ein Schnitt ent sprechend Figuren 1 und 2 mit Einrichtungen zum Verstellen der Platten mittels vom Kellerraum aus zu betätigender Organe;

Figur 8 zeigt als Ausschnitt aus Figur" 7 in größerem Maßstabe den an der Unterseite einer verstellbaren Platte befindlichen Zapfen und das auf ihn einwirkende Stellorgan;

Figur 9 zeigt in einem waagerechten Schnitt entsprechend der Schnittlinie IX-IX das Verstellorgan in drei verschiedenen Stellungen.

In der Batterie der Verkokungsöfen wechseln waagerechte Ofenkammern 10 und Heizzugreihen ab. Die Ofenkammern werden mittels Füllöffnungen 11, die in der Ofendecke 12 angeordnet sind, mit Kohle beschickt und sind durch Ofentüren 13 abgeschlossen.

Zwei-benachbarte Züge 14 und 15 stehen am oberen Ende miteinander in Verbindung und arbeiten.im regenerativen Zug-Wechsel zusammen. Der Bef lammung mit Starkgas dienen die Brenner 16, denen das Starkgas aus den im Kellerraum 18 angeordneten Düsenleitungen 17 über die Kanäle 19 zugeleitet wird, die in den Regerieratortrennwänden aufsteigen.

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Für die Beheizung mit Schwachgas ist eine Verteilungsleitung 20 vorgesehen, die absperrbar mit den Einfuhrungsstutzen 21 verbunden ist, der in den Regeneratorsohlkanal 22 mündet. Sämtliche Stutzen 21, nicht nur diejenigen, die nur zur Zufuhr der Luft zu den Regeneratoren dienen, sind mit Luftklappen 25 versehen·

Zum Besatz der Regeneratoren werden Gittersteine 24 verwendet, deren Formgebung insbesondere aus den Figuren 3 und 4- zu erkennen ist. Die Längs- und Querwände dieser Gittersteine "bilden Durchgangs räume 25 von im wesentlichen langgestreckt rechteckigem Querschnitt. Durch auf die Außenwände 26 der Gittersteine aufgesetzte senkrechte, vorspringende Leisten 27 werden auch zwischen benachbarten Gittersteinen Hohlräume gebildet, deren waagerechter Querschnitt demjenigen der inneren Hohlräume ähnlich ist und die ebenfalls Durchgangsräume bilden. Die Außenwände der Gittersteine bilden nach unten vorstehende Rippen In die dadurch gebildeten Aussparungen 29 greifen Vorsprünge der darunter liegenden Gittersteine ein.

Das Problem, um das es bei der Verteilung der vorzuwärmenden gasförmigen Medien geht, besteht darin, vom Sohlkanal 22 aus die Verteilung auf die einzelnen senkrechten Abschnitte des Regenerators vorzunehmen. Jedem Zwillingszug entspricht ein derartiger senkrechter Abschnitt des Regenerators. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt ein solcher senkrechter Abschnitt des Regenerators sechs Reihen derartig übereinander gestellter Gittersteine 24-.

Die Aufgabe, die beim Betrieb des Koksofens zu erfüllen ist, besteht darin, vom Regeria?atOrsohlkänal 22 aus die gasförmigen Medien derart auf die einzelnen senkrechten Abschnitte des Regenerators zu verteilen, daß jeder einzelne Zwillingszug gerade denjenigen Anteil an Verhren-

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nungsmitteln erhält, den er benötigt. Die Mengen sind von Zwillingszug zu Zwillingszug verschieden; das hängt einerseits mit der Verjüngung der Ofenkammer von der Koksseite nach der Maschinenseite zusammen, andererseits mit den Abstrahlungsverlusten der Ofenköpfe und anderen Einflüssen.

Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Regeneratorsohlkanal und dem Regenerator einmal eine feste, mit Durchbrechungen versehene Wand eingebaut. Sie ist bei dem dargestellten Ofen als Blechplatte 30 mit Durchlaßöffnungen 3I ausgebildet. Auf dieser Blechplatte stehen die Rippen 28 der untersten Lage der G-ittersteine 24- unmittelbar auf. Die durchlaufende Blechplatte 30'steht mittels Randleisten 32 und der waagerechten Schenkel der Winkeleisen 33 auf cLen Wandvorsprüngen 3^ cLes Regeneratorsohlkanals auf.

Zwischen den Winkeleisen 33 und der Blechplatte 30 werden Längsnuten 35 gebildet. In diesen sind mit ihren Seitenkanten die das Wesen der Erfindung bildenden einzelnen verstellbaren Platten 36 geführt. Diese haben ebenfalls Durchlaßöffnungen 37» die den Durchlaßöffnungen 31 der festen Blechplatte 30 entsprechen. Durch Längsverstellung der Platten 36 können die Durchlaßöffnungen 31 und 37 mehr oder weniger zur Deckung gebracht oder zugestellt werden.

Jede Platte 36 entspricht in ihrer Länge dem Regeneratorabschnitt, der zur Speisung eines Zwillingszuges dient, hat also etwa die Länge sechs hintereinanderliegender Gittersteine 24, ist jedoch etwas kürzer, damit genügend Raum zum Verstellen der Platten in der Längsrichtung des Regeneratorsohlkanals verbleibt.

Die Wirkungsweise der verstellbaren Platten bezüglich der Regelung des freien Querschnittes zum Hindurchtreten

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der gasförmigen vorzuwärmenden Medien vom Regeneratorsohlkanal in den Regenerator und umgekehrt zum Hindurchtreten der verbrannten Gase aus dem Regenerator in den Sohlkanal ist am "besten aus Figur 5 zu erkennen. Hier ist eine verstellbare Platte in einer mittleren Lage dargestellt, bei der die Durchlaßöffnungen 31 eier festen Platte nur teilweise von den Durchlaßöffnungen 37 der verstellbaren Platte des zu regelnden Regeneratorabschnittes freigegeben werden.

Das Verstellen der einzelnen Platten 36 während des Betriebes kann in verschiedenartiger Weise erfolgen. Zweckmäßig sind an der Unterseite der Platten 36 Zapfen 38 (siehe Figuren 3? 5 und 6) angeschweißt.

Die Verstellung dieser Zapfen 38 kann durch Nocken 39 erfolgen, die an einer von der Seite in den Regeneratorsohlkanal einzuführenden Stange 40 sitzen.

Zur Führung einer derartigen Stange können an den senkrechten Schenkeln der Winkeleisen 33 Arme 41 angeschweißt sein, die eine durch den ganzen Regeneratorsohlkanal laufende muldenförmige Stütze 42 tragen (Figur 6).

Zwischen dem Anschluß stutz en 21 des Sohlkanals und der Oberkante des Sohlkanals ist ein freier Raum 43 (siehe Figur 2) vorgesehen, und dieser ist durch eine abnehmbare metallische Verkleidung 44 abgeschlossen. Von hier aus kann, die Betätigungsstange 40 eingeführt werden.

Diese kann aus einzelnen Längsabschnitten zusammengesetzt sein, die vom Meistergang 45 aus miteinander in eine längsunverschiebliche drehfeste Verbindung gebracht werden könnenj auf diese Weise ist ein allmähliches Einschieben der Stange in ganzer Länge vom Meistergang aus möglich. Durch Marken, welche an der Stange aufge-

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tragen sind, ist erkennbar, an welcher Stelle sich das mit einem Stellennocken 39 versehene Stück der Stange "befindet, so daß der Bedienungsmann genau erkennen kann, in welchem Zapfen 38 ein Eingriff vorgenommen werden kann, d.h. in welchem senkrechten -Abschnitt des Regenerators das'"Verst eilen der betreffenden Platte erfolgt.

Eine grundsätzlich andere Verstellmöglichkeit ergibt sich beim. Unterbrennerofen durch eine Anordnung, wie sie in den Figuren 7 "bis 9 dargestellt ist.

Der hier mit rundem Querschnitt ausgeführte Zapfen 46, der an der Unterseite der verstellbaren Platte'36 sitzt, wird erfaßt von einem gabelförmigen Führungsstück 47, das am oberen Ende einer senkrechten Stange 48 sitzt. Diese ist durch den Boden 49 des Regeneratorsohlkanals 22 und der Betonplatte 50 mittels einer mit einer Abdichtung 51 versehenen Bohrung geführt und trägt am unteren Ende einen Griff 52. An diesem kann eine Skala angebracht werden, die die Stellung der Platte 36 und das Maß der Öffnung der Durchlässe angibt.

Pat ent ansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Waagerechter Verkokungsofen mit dem Wärme austausch. zwischen den gasförmigen Verbrennungsmedien und den. verbrannten Gasen dienenden Querregeneratoren und einem an der Sohle jedes Regenerators .angeordneten, der Zu- und Abfuhr der gasförmigen Medien dienenden Kanal, der über eine-mit Durchlaßöffnungen versehene feste waagerechte Zwischenwand mit den einzelnen senkrechten Abschnitten des Regenerators in Verbindung steht, g e k e η η zeich.net durch den einzelnen senkrechten Abschnitten des Regenerators (53) zugeordnete, mit Durchlaßöffnungen (37) versehene, an der Unterseite der Zwischenwand (30) anliegende, in der Längsrichtung des Kanals (22) in solcher Weise verstellbaren Platten (36), daß dadurch das Maß der Abdeckung der Durchlaßöffnungen (31) der festen Zwischenwand (3O) bestimmt ist.

2. Waagerechter Verkokungsofen nach j&nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Längsrichtung des Sohlkanals (22) verstellbaren Platten (36) mit ihren Sextenkanten in auf der Unterseite der festen Zwischenwand (3O) angeordneten Längsnuten (35) geführt sind und nach unten ragende Stellzapfen (38) haben.

3- Waagerechter Verkokungsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längsverstellung der Platten (36) eine im Sohlkanal (22) auf schalenartigen Stützen (42) ruhende, um ihre Achse schwenkbar gelagerte, in der Längsrichtung verstellbare, vom Meistergang (4-5) aus zu betätigende Stange (40) vorgesehen ist, auf der radiale, mit den Stellzapfen (38) der Platten (36) in Eingriff zu bringende Hocken (39) aufgesetzt sind.

4. Waagerechter Verkokungsofen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (40) aus einzelnen Längs-

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abschnitten "besteht, die miteinander in eine längsunverschiebliche, drehfeste Verbindung zu bringen sind und ein allmähliches Einschieben der Stange (4-0) in ganzer Länge vom Meistergang (4-5) aus ermöglichen.

5· Waagerechter Verkokungsofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Ausgitterung der Regeneratoren durch Gittersteine, deren Längs- und Querwände Durchgangsräume von langgestreckt rechteckigem Querschnitt bilden und bei denen durch vorstehende Rippen der Außenwände Aussparungen gebildet werden, in die Vorsprünge der darüber bzw» darunter liegenden Steine eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittersteine (24-) mit nach unten ragenden Rippen (28) der Außenwände (26) unmittelbar auf der festen Zwischenwand (30) aufstehen.

6. Waagerechter Verkokungsofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlußstutzen (21) des Sohlkanals (22) und der festen Zwischenplatte (30) ein freier Raum (4-3) im Sohlkanal (22) verbleibt, der nach dem Meistergang (4-5) zu durch eine metallische Verkleidung (44-) abgeschlossen ist, die die Einführung und Betätigung einer zum Verstellen der Regulierplatten (36) dienenden Stange (40) ermöglicht.

7. Waagerechter Verkokungsofen nach Anspruch 1, 2 oder 5, der als ünterbrennerofen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die verstellbaren Platten (36) Verstellmittel (4-7) vorgesehen sind, die mittels senkrechter, durch Bohrungen (51) der Kellerraumdecke (4-9, 50) geführter Stangen (48) vom Kellerraum (18) aus zu betätigen sind.

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