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Einrichtung zum Beheizen von Gas- und Kokserzeugungsöfen mit mehreren
außenbeheizten senkrechten Entgasungskammern Bei den Ofen zur Gas- und Kokserzeugung
mit mehreren aul.ienbeheizten senkrechten Entgasungskammern und mit angebautem Heizgaserzeuger
liegen die eine Heizwand bildenden Heizzüge zwischen den Längswänden der Kammern.
Der F3eizgaserzeuger ist vor der einen Schmalseite der Kammern angeordnet. Beiderseits
des Heizgaserzeugers, ebenfalls vor diesen Kammerschmalseiten, befinden sich die
Rekuperatoren zum Erhitzen der Verbrennungsluft durch die abströmenden, noch heißen
Verbrennungsgase. Das aus dem Heizgas, erzeuge, kornirrende Heizgas strömt in einen
am Fuße der Kammern vor deren im Ofeninnern liegenden Schmalseite angeordneten,
über sämtliche Heizwände sich erstreckenden waagerechten Verteilungskanal. von (lern
aus :@nschlußkanäle zu jeder Heizwand in deren untersten Heizzug führen. Ebenso
wird die aus den Rekuperatoren kommende Verbrennungsluft jeder Heizwand über Anschlußkanäle
aus für mehrere Heizwände dienenden, gleichfalls vor der im Ofeninnern liegenden
Kammerschmalseite befindlichen Verteilungskanälen zugeführt. Die im oberen Teil
der Heizwände austretenden Abgase werden in Kanälen gesammelt und von diesen aus
den beiden Rekuperatoren oben zugeführt, nach deren Durchströmen sie in einem gemeinsamen
Rauchkanal abgeführt werden.
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Bei dieser Bauweise der Ofen liegen bei jeder Heizwand die Eintrittsöffnungen
für das Heizgas und die Luft und die Abgangsöffnungen für die Abgase tief im Ofeninnern.
Eine Regelung der zu- oder abstrcmenden Verbrennungsstoffe für jede Heizwand allein
ist infolge der versteckten Lage der Anschlußkanäle vom Verteilungskanal im Ofeninnern
und deren großen Abstände von der Ofenaußenseite her vielfach überhaupt nicht durchführbar
oder, wenn ja, nur unter Bewältigung großer Schwierigkeiten möglich. So wurden deshalb
bisher
bei solchen Öfen nur die in den jeweiligen Verteilungskanal
eintretenden Stoffmengen geregelt, aber nicht deren Verteilung von dort aus zu den
einzelnen Heizwänden.
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Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, jede Heizwand
des Ofens mit genau abstimmbaren Mengen Heizgas und Verbrennungsluft zu versorgen
und die Abgasführung jeder Heizwand genau zu regeln. Es ist bereits bekannt, Verbrennungsstoffe
jeder Heizwand gesondert und in der Menge abgestimmt zuzuführen. Hierbei erfolgt
jedoch die Zuführung von einer außerhalb des Ofenkörpers liegenden Zuführungs- und
Verteilungsleitung durch von dieser abgehende, in die einzelnen Heizwände mündende
Abzweigleitungen, deren Regelorgane außenhalb des Ofenkörpers liegen. Diese Art
der Zuführungen setzten kalte oder mäßig heiße Verbrennungsstoffe voraus, z. B.
die Zuführung von außerhalb des Ofens erzeugtem Heizgas (Starkgas).
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Nach der Erfindung sollen aber die Verbrennungsstoffe, Heizgas und
Luft und die Abgase im heißen Zustande jeder Heizwand gesondert und mengenmäßig
abgestimmt zu- bzw. aus ihr abgeführt werden können. Dies wird dadurch erreicht,
daß jede Heizwand durch einen bis an eine Ofenaußenwand herangeführten und dort
leicht zugänglichen sowie im Querschnitt regelbaren Kanal, getrennt von den gleichen
Kaniälen für die anderen Heizwände, an den im Ofenkörper liegenden Verteilungs-
bzw. Zuführungskanal eines Heizstoffes für den Ofen angeschlossen ist. Dadurch ist
es leicht möglich, die jeder Heizwand zufließenden Verbrennungsstoffe von der Ofenaußenseite
eher genau zu bemessen, so daß jeder Heizwand die Mengen an Verbrennungsstoffen,
Heizgas und Luft, zukommen, die sie je nach ihrer Lage, z. B. Außenseite oder Innenseite
des Ofens, zu einer gleichmäßigen Erhitzung sämtlicher Ofenkammern benötigt.
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Wie für die Heizstoffe wird auch für die Abgase jede Heizwand durch
einen solchen Kanal, der bis an eine Ofenaußenwand herangeführt ist, mit dem Abgassammelkanal
verbunden, wodurch auch noch eine leicht durchführbare Abgasregelung möglich ist.
Im Zusammenwirken dieser Art Abgasregelung mit der Heizstoff zuführung wird jede
einzelne Heizwand bezüglich der Verbrennungsvorgänge vollständig und leicht beherrscht.
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Statt einer Verbindung jeder Heizwand mit dem Zuführungs- oder Verteilungskanal
für die Heizstoffe können zwei oder mehrere angeordnet werden. Dadurch werden zwei
oder mehreren Verbrennungsstellen der Heizwand Heizgas oder Luft oder beide Stoffe
in geregelten Mengen zugeführt. Diese Anordnung ist insbesondere für ',hohe Heizwände
zweckmäßig, die zur besseren Wärmeverteilung zwei oder mehrere Verbrennungsstellen
der Heizstoffe erhalten. An jeder Verbrennungsstelle oder Zuführungsstelle erfolgt
dann der Anse@hluß des die Zufuhr regelnden Verbindungskanals.
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Bei der Heizgaszuführung ist es zweckmäßig, die Austrittsstelle des
Heizgases im Heizgaserzeuger oder einem dort liegenden gemeinsamen Verteilungskanal
so mit jeder Heizrand bzw. den Verbrennungsstellen in dieser durch Kanäle zu verbinden,
daß diese Kanäle schleifenartig seitlich des Heizgaserzeugers bis an die Heizgaserzeugerstirnwand
des Ofens .herangeführt werden. Diese Kanäle sind dann von dieser Ofenbedienungss@eite
aus leicht zugänglich und leicht regelbar. Nach einer anderen Anordnung der Verbindungskanäle
werden diese in dem Mauerwerk vor der inneren Kammerschmalseite so weit in Schleifenform
nach abwärts geführt, daß der Schleifenscheitel unter dem Trägerrost der Kammern
liegt und dort durch eine kurze Maueröffnung leicht zugänglich ist. Die schleifenartigen
Verbindungskanäle wirken auch als Staubabscheider.
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Für die Regelung der Verbrennungsluftzuführung werden die Verbindungskanäle
am oberen Ende des Rekuperators angeordnet. Oberhalb des Rekuperatorbesatzes liegen
die Verbindungskanäle, die einerseits mit dem Sammelkanal der aus dem untenliegenden
Rekuperator aufsteigenden erhitzten Verbrennungsluft verbunden sind, anderseits
jeweils bis zu den einzelnen Heizwänden geführt sind, wo sie an den Verbrennungsstellen
münden. Ihr Anschlußende an den Luftsamm@elkanal liegt nächst der Außenseite des
Ofens, d. h. zweckmäßig nächst der Heizgaserzeugerstirnwand. Dadurch kann die erhitzte
Luft vollkommen zweckmäßig auf die einzelnen Heizzüge verteilt werden.
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Werden für die einzelne Heizwand zwei Luftzuführungen vorgesehen,
so,genannte stufenweise Luftzuführung, so wird von der aus dem Luftrekuperator kommenden
vorgewärmten Gesamtluftmenge für eine Anzahl von Heizwänden ein Mengenteil abgezweigt
und für jede der sich ergebenden Luftteilmenge eine Aufteilung nach Heizwänden durch
die erfindungsgemäße Anordnung der Verbindungskanäle vorgesehen. Diese Gruppen vonVerbindungskanälen
können nahe der Ofenvorderwand übereinander angeordnet sein.
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Es ist vorteilhaft, eine Regelung der Verbrennungsstoffe in deren
mäßiger heißem Zustand vorzunehmen, da dann mit genauer wirkenden Regelorganen eingestellt
werden kann, mit z. B. metallenen Luftschiebern. Dies läßt sich bei der Beheizungsregelung
nach der Erfindung auch anwenden. Am unteren Ende des Rekuperators strömt die vorzuwärmendeLuft
durch eine regelbare Maueröffnung in einen Luftsammel- und -verteilkanal ,ein, an
den sich dann so viele voneinander getrennte Luftrekuperatorzüge anschließen, als
Heizwände vorhanden sind. Jeder vom Rekuperator zur Heizwand führende Verbindungskanal
beginnt damit also bereits am unteren Ende des Rekuperators, so daß die jeder Heizwand
zuströmende Luftmenge bei Eintritt in den Rekuperator geregelt werden kann.
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Die Abgase jedes Heizzuges werden aus je einem Verbindungskanal, der
über den Rekuperator hinweg bis an die Ofenaußenseite geführt ist, in einen über
den Rekuperatorzügen liegenden Sammelkanal gezogen, von dem aus die Verteilung auf
die einzelnen Rekuperatorabgaszüge geschieht. Die Verbindungskanäle können aber
auch ohne Sammelkanal
unmittelbar an je einen Abgaszug des Rekuperators
angeschlossen werden. Dann sind so viele Rekuperatorabgaszüge vorhanden, als Verbindungskanäle
bzw. Heizwände vorhanden sind.
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Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch in anderen Ausführungen anwenden.
Auch ist ihre Anwendung nicht allein auf Gas- und Kokserzeugungsöfen sowie insbesondere
auch nicht allein auf solche mit mehreren senkrechten Kammern beschränkt.
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Die Zeichnung veranschaulicht in Form eines Ausführungsbeispiels die
Anwendung der Erfindung bei einem Gras- und Kokserzeugungsofen mit mehreren außenbeheizten
senkrechten Entgasungsr iiumen (''ertikalkaminern). Es zeigt Abb. i einen senkrechten
Längsschnitt durch den Heizgaserzeuger und eine zwischen zwei benachbarten Kammern
liegende lleizwand nach der Linie a-b der Abb. 2 oder 4, Abb. 2 einen senkrechten
Querschnitt durch den Hälftig dargestellten Ileizgaserzeuger und den auf der einen
Seite neben diesem liegenden Rekuperator nach der Linie c-<1 der Abb. i oder
Abb. 4, Abb. 3 einen senkrechten,Längsschnitt durch diesen Rekuperator nach der
Linie e-f der Abb. 2 oder Abb. 4, Abb.4 bis 9 waagerechte Querschnitte durch Rekuperator
und Ileizgaserzeuger in verschiedenen I-lölien der Abb. 3, und zwar Abb.4 nach der
Linie g-li, Abb. 5 nach der Linie i-k, Abb.6 nach der Linie l- m,
Abb.7 nach
der Linie n-o, Abb.8 nach der Linie p-q, Abb. o nach der Linie r-s, Abb. io einen
senkrechten Querschnitt durch die dargestellte Ofenhälfte nach Linie t-u der Abb.3
oder Abb. 9 und Abb. i i einen ebensolchen Querschnitt nach der Linie v-tE@ der
Abb. 3 oder Abb. g.
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Das im Heizgaserzeuger i erzeugte Heizgas strömt in den Sammelkanal
2. An diesem sind die Verbinclungskan:ile 3, 4, 5 und 6 angeschlossen, die über
1 il" Teile 3a. 4a, _5a und 611 zu den Heizgaseintritts--c el
b b
öffnungen3 , 4 , 56 und 66 in die Heizwände
3c, 4c, 5c und 6c führen (3c, 4c und 6c sind nicht dargestellt). Die in die Kanäle
3, 4, 5 und 6 einströmende bzw. den Heizgaseintrittsöffnungen 36, 46, 56 und 66
zugeführte 1leizgasmenge wird durch die Regelorgane (Reguliersteine) 3d, 4d, 5d
und 6d geregelt. Die diese Regelorgane enthaltenden Enden der Verbindungskanäle
3, 4, 5 und 6 liegen nahe der Ofenaußenwand 7 (Ileizgaserzeugerstirnwand) und sind
von dort aus durch die verschließbaren Arbeitsöffnungen 3e, 4e, 5e und 6e leicht
zugänglich.
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Die Verbindungskanäle 3, 4, 5 und 6 können über ihre Teile 3a, 4a,
5a und 6a, wie aus Abb. i und io ersichtlich. in dem Mauerwerk vor der inneren Kamnierschmalseite,
das gleichzeitig Stützmauerwerk für den Trägerrost ist, so weit in Schleifenform
3f, 4f, 5? und 61 nach abwärts geführt werden, daß der Schleifenscheitel
unter dem Trägerrost der Kammern liegt und dort durch eine Maueröffnung 3g, 4g,
5g und 69 leicht zugänglich ist. Diese Schleifenteile der Verbindungskanäle
wirken auch als Staubabscheider. Die Schleife wird dabei zweckmäßig so weit nach
unten geführt, daß die Maueröffnung bzw. der Schleifenteil der Verbindungskanäle
vom Arbeitsflur des Ofens her leicht zugänglich ist.
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Die Verbrennungsluft tritt bei dem dargestellten Ausfiihrtingsbeispiel
in ihrer Gesamtmenge bei 8 in den 1Zekuperator ein und strömt in diesem, sich erwärmend,
in den waagerechten Luftzügen g und den senkrechten Umkehrkanälen io aufwärts. Die
Luftzüge g liegen übereinander, wobei für jede zu versorgende Heizwand eine Reihe
solcher Luftzüge dient. Im oberen Teil des Rekuperators ist der an der Ofenaußenwand
7 liegende Luftumkehrkanal io durch senkrechte Trennwände i i in Einzelräume 12,
13, 14 und 15 unterteilt, die der Anzahl der Reihen der Luftzüge g entsprechen.
Außerdem ist neben diesen Einzelräumen 12, 13, i4 und 15 ein vom Luftumkehrkanal
io versorgter Umleitkanal 16 für eine Teilmenge vorgewärmter Luft vorgesehen.
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An diese Einzelräume 12, 13, 14 und 15 angeschlossen sind die Reihen
der Luftzüge 12a, 13a, 14a und 15a, die über die Kanäle 12b, 13b, i4b und i5b zu
den in die Heizwände 6c, 4c, 3c und 5c mündenden Heizgaseintrittsöffnungen 66, 46,
36 und 56 führen.
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Die in die Einzelräume 12, 13, 14 und 15 einströmende bzw. an den
Heizgaseintrittsöffnungen 66, 46, 36 und 56 ausströmende Menge vorgewärmter Luft
wird bei Eintritt in die Einzelräume 12, 13, 14 und 15 durch die Regelorgane (aufliegende
Schieber) 12c, 13c, i 4c und i 5c geregelt. Die vorgenannten Einzelräume bzw. die
Regelorgane liegen unmittelbar an der Ofenaußenwand 7 und sind von den in dieser
Wand angeordneten verschließbaren Arbeitsöffnungen 12d, 13d, 14d und 15d her leicht
zugänglich. , Der eine Teilmenge vorgewärmter Luft führende Unileitkana116 mündet
in den über den Einzelräumen 12, 13, 14 und 15 angeordneten, von ebengenannten Einzelräumen
räumlich getrennten Verteilkanal 17. Von diesem Verteilkanal aus zweigt \viederuin
für jede zu versorgende Heizwand ein Kanal, das sind für den Ofen dieses Ausführungsbeispiels
die Kanäle 18, 19, 20 und 21, ab, die über die jeweils anschließenden Kanäle 1811,
iga, 20a und Zia durch die von der Ofenrückwand aus im Ouerschnitt regelbaren Austrittsöffnungen
18b und 18c, 196 und 19c, tob und 2oe und gib und 2ic in die entsprechenden Heizwände
6c, 4c, 3c und 5c münden. Die in die Kanäle 18, 19, 20 und 21 einströmende bzw.
durch ebenerwähnte Austrittsöffnungen in die Heizwände austretende Luftmenge wird
durch die Regelorgane (Reguliersteine) 18d, igd, 2od und 2,d geregelt. Der Verteilkanal
17 und die vorgenannten Regelorgane liegen unmittelbar an der Ofenaußenwand 7 und
sind von den in dieser Wand angebrachten verschließbaren Arbeitsöffnungen i8e, ige,
20e
und 21e her leicht zu bedienen. Die durch diese Kanäle 1>ziv. Austrittsöffnungen
in die einzelnen Heizwände eintretende Luftmenge -dient zur Nachverbrennung von
in den Heizwänden noch strömenden OYydulanteilen der Verbrennungsgase.
Die
in den Heizwänden 3c, 4c, 5c und 6c aufwärts strömenden Heiz- bzw. Verbrennungsgase
(Abgase) werden am oberen Ende jeder Heizwand gesammelt und aus jeder Heizwand 3c,
4c, 5c und 6c gesondert durch die Kanäle 212, 23, 24 und 25 dem Rekuperator Der
Eintritt in die Rekuperatoren erfolgt durch die Öffnungen 22a, 23a, 24a und 25°,
deren Durchtrittsquerschnitt durch die Regelorgane (aufliegende Schieber) 22b, 23b,
24b und 25b geregelt wird. Auch diese Durc.htrittsöffnungen mit ihren Regelorganen
liegen nahe der Ofenaußenwand 7 und sind von den in dieser Wand angeordneten verschließbaren
Arbeitsöffnungen 22c, 23c, 24c und 25c her leicht bedienbar.
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Die Abgase durchströmen dann den Rekuperator in den senkrechten Kanälen
26 und ziehen über den Sammelraum 27 und den Verbindungkanal 28 in den nicht mehr
dargestellten Rauchgaskanal ab. Die Verbindung des Ofens mit dem Rauchgaskanal wird
durch die Schieber 29 geregelt.
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Damit ist das Ziel der Erfindung, die jeder Heizwand zuzuführenden
Heizgas- und Verbrennungsluftmengen sowie die aus jeder solchen Wand abströmenden
Abgasmengen in heißem Zustand an einer von der Ofenaußenseite, insbesondere der
Heizgaserzeugerstirnwand, her leicht zugänglichen Stelle zu regeln, erreicht.