Titel: | Neuerungen an Koksöfen. |
Autor: | W. K. |
Fundstelle: | Band 278, Jahrgang 1890, S. 289 |
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Neuerungen an Koksöfen.
Mit Abbildungen auf Taf.
17.
Neuerungen an Koksöfen.
Bei denjenigen Otto-Koksöfen, welche gemäſs dem Patente Nr. 18795 mit Siemens-Regeneratoren versehen sind, wird das zur
Heizung nothwendige Gas mit der zur Verbrennung desselben nöthigen Gesammtmenge der
heiſsen Luft an einer einzigen Stelle zusammengeführt. In Folge dessen entwickeln
sich hier durch die vollkommene Verbrennung der von der Condensation zurückkehrenden
Kohlenwasserstoffe Stichflammen. Letztere haben so hohe Temperatur, daſs das sogen.
feuerfeste Mauerwerk einer zu häufigen Zerstörung ausgesetzt ist. Um daher
Ausbesserungen und Betriebsstörungen zu vermeiden, soll die heiſse Luft nunmehr dem
zu verbrennenden Gase nicht mehr an einer, sondern an mehreren Stellen zugeführt
werden.
Die dazu erforderliche Einrichtung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt und durch
das D. R. P. Nr. 50982, gültig vom 17. September 1889 ab, geschützt.
Das von der Condensation zurückkehrende Gas strömt in den Kanal a, die heiſse Luft aus dem Regenerator R tritt in den Kanal c.
Diese Luft tritt durch die Oeffnungen b in der
Zwischenwand d der Kanäle a und c in den Kanal a. Die Verbrennung der Gase in dem Kanäle a
findet also in einer sehr vertheilten Weise, nämlich an all den Stellen statt, wo
sich die Oeffnungen b befinden.
Der Kanal a liegt unter der Seitenwand des Ofens, die
Verbrennungsproducte steigen in Folge dessen aus dem Kanale a in den senkrechten Zügen der Seitenwände auf und gelangen in der
bekannten Weise durch den wagerechten Kanal oben in der Seitenwand, welcher hier
nicht gezeichnet ist, nach der anderen Seite der Seitenwand, fallen dort durch die
senkrechten Kanäle in diesem Theile der Seitenwand wieder herunter, sammeln sich in
a1 und gelangen
durch b1 nach c1, von wo sie in den
Regenerator R1
treten.
Beim Wechsel ist die Richtung des Ganges der Verbrennungsproducte die umgekehrte.
Wilhelm Fritsch in Zabrze (O.-Schl.) hat unter Nr. 52134
ein vom 24. August ab gültiges D. R. P. für eine Einrichtung zur Regelung der
Zuführung vorgewärmter Verbrennungsluft bei wagerechten Koksöfen erworben. Das
Eigenthümliche besteht darin, daſs unterhalb der Kammerwände und zwischen den unter
der Sohle der Kokskammern gelegenen Kanälen für die abziehenden Verbrennungsproducte
Lufterhitzungskammern angeordnet sind, die mit den in den Kammerwänden befindlichen
Verbrennungsräumen für die enttheerten oder direkt aus den Kokskammern kommenden
Gase durch eine Anzahl Oeffnungen von zunehmendem Querschnitte verbunden sind, von
denen die gröſste der Einströmung der Gase zunächst gelegene Oeffnung durch einen Schieber nach Bedarf
mehr oder weniger geschlossen werden kann. In Fig. 3, 4 und 5 ist die Einrichtung
dargestellt. Die einzelnen Kokskammern p arbeiten
vollkommen unabhängig von einander und werden wie üblich beschickt und entleert.
Sollen Nebenproducte gewonnen werden, so leitet man in bekannter Weise die in den
Kammern sich entwickelnden Gase durch Rohr a in die
Vorlage b und von da nach der Condensationseinrichtung.
Die von Theer und Ammoniak befreiten Gase gelangen durch Rohr c nach dem Ofen zurück und werden mittels senkrechter
Rohre d in die einzelnen Verbrennungsräume r geleitet, welche in den Zwischen- oder Kammerwänden
q vorgesehen sind.
Die Gase treten an den beiden Enden der Kammerwände ein, um auf dem durch senkrechte
Zungen ss1 gebildeten
zickzackförmigen Wege bis zur mittleren Scheidewand t
zu gelangen, an der sie nach abwärts fallen, um sich alsdann zu vereinigen und durch
einen gemeinschaftlichen Kanal v unterhalb der Sohle
u der Kokskammer p
entlang nach dem Kanäle f und von da in den für alle
Kokskammern gemeinschaftlichen Abhitzekanal F
abgeleitet zu werden.
Von hier aus können die Gase den Kesselfeuerungen oder Winderhitzern zugeführt
werden.
Die Lufterhitzungskammern k sind unterhalb der
Verbrennungsräume r und zwischen den Kanälen v für die abgehenden Verbrennungsproducte angeordnet.
Die Luft wird mittels Ventilators in den Kanal g und
nach dem Kanale h befördert, aus dem sie durch einzelne
Kanäle i den Lufterhitzungskammern k zugetheilt wird. Hier wird sie durch wagerechte
Zungen l, welche einen langen Kanal m bilden, gezwungen, hin und her zu strömen und sich
dabei an den die Kammer von den Kanälen v trennenden
Wandungen, sowie an der Sohle des Verbrennungsraumes r
hoch zu erhitzen.
Der Weg der Luft ist nun so beschaffen, daſs dieselbe in dem unter der Sohle des
Verbrennungsraumes r liegenden Theile des Kanales m der Richtung der Gase im Raume r entgegen sich bewegt und durch Oeffnungen o1o2o3o4 in jenen Raum r gelangen kann. Die erste dieser Oeffnungen o1 besitzt den
kleinsten, die letzte o4 den gröſsten Querschnitt. Diese Oeffnung o4 befindet sich unmittelbar an der
Stelle, wo das Gas in den Verbrennungsraum r eintritt.
Mittels eines Schiebers n kann diese Oeffnung o4 regulirt werden. Ist
die Oeffnung o4 ganz
geöffnet, so wird bei weitem der gröſste Theil der vorgewärmten Luft in die von der
äuſseren Begrenzungswand und der ersten Zunge s1 gebildete Abtheilung des Verbrennungsraumes r einströmen und eine lebhafte Verbrennung der durch
Rohr d eingeführten Gase bewirken Durch die übrigen
Oeffnungen o3 und o2 von abnehmendem
Querschnitte wird entsprechend weniger Luft in die von den folgenden Zungen s1gebildeten Abtheilungen des
Verbrennungsraumes r gelangen, während durch die
Oeffnungen o1 Luft in
die senkrechten, nach den Kanälen v führenden Züge
tritt, um die vollkommene Verbrennung der Gase herbeizuführen, bevor dieselben in
die Kanäle v gelangen. Je mehr man nun die Oeffnung o4 durch den Schieber
n schlieſst, desto mehr Luft wird durch die übrigen
Oeffnungen o3o2o1 in den
Verbrennungsraum r eintreten, so daſs an den
betreffenden Stellen die Verbrennung lebhafter wird. Man hat es also vollkommen in
der Hand, mittels der Schieber n die Verbrennung in der
ganzen Ausdehnung des Raumes r zu regeln und
gleichmäſsig zu gestalten, damit also auch die Kokskammer p in ihrer ganzen Ausdehnung gleichförmig zu erwärmen.
Wird aus irgend einem Grunde eine Ofenkammer p kalt oder
will man keine Nebenproducte gewinnen, so öffnet man den Schieber e. Alsdann gelangen die in der betreffenden Kokskammer
entwickelten Gase durch Oeffnungen x in die Kammer w und von hier aus direkt in den Verbrennungsraum r, und zwar an derselben Stelle, wo sonst die von Theer
und Ammoniak befreiten Gase durch Rohr d eingeleitet
werden; die Verbrennung dieser direkt aus den Kokskammern einströmenden Gase
vollzieht sich also in derselben Weise wie die der aus der Condensationsanlage
kommenden, von Theer und Ammoniak befreiten Gase.
Wie sich aus der beschriebenen Anordnung ergibt, werden Gas, Luft und
Verbrennungsproducte stets gezwungen, den nur durch eine Zugöffnung vorgeschriebenen
Weg zu verfolgen, ohne daſs es möglich ist, daſs in einem Theile der Kanäle die
Strömung zur Ruhe kommt und in Folge dessen der betreffende Theil des Ofens kalt
geht, dafür aber in einem anderen Theile der Kanäle eine zu heftige Strömung und
Wärmeentwickelung stattfindet und der Ofen an dieser Stelle zusammenschmilzt. Diese
Regelung läſst sich hierbei dank der gewählten Anordnung der Lufterhitzungskammern
k und der Oeffnungen o1o2o3o4 in denkbar einfachster Weise mittels eines
einzigen Schiebers n für jede Kammer k bewerkstelligen.
Franz Brunck in Dortmund stellt in dem gefüllten
Verkokungsraume röhrenförmige Hohlräume her unter Ausübung eines vom Inneren der
Füllung gegen die Heizflächen hin wirkenden Druckes. Auf diese Weise wird es
ermöglicht, daſs möglichst viel Destillationsgase durch die Destillationsmasse
ziehen, ihren Theer an letztere wieder abgeben und somit ein gleichmäſsig in der
Masse vertheiltes Bindemittel abgelagert wird.
Ein Apparat zur Herstellung solcher Hohlräume ist in Fig. 6 dargestellt.
Es sollen die beiden über einander liegenden Hohlräume A
und B hergestellt werden. Zu dem Ende werden drei
Kolben K1, K2 und K3 verwendet. K1 und K2 erzeugen bei der
Vorwärtsbewegung die röhrenförmigen Hohlräume A und B, während K3 den nach oben erforderlichen Widerstand bietet und
zugleich die Oberfläche ebenet. Sämmtliche drei Kolben rücken gleichmäſsig vor.
Indeſs kann Kolben K3
auch für sich allein beweglich gemacht und so eingerichtet werden, daſs auch eine
vorgängige Planirung bezieh. Vertheilung des Materials mittels dieses Kolbens
bewirkt werden kann. (D. R. P. Nr. 51518 vom 18. Juni 1889.)
Koksöfen, welche nach Art der in der Patentschrift Nr. 18935 beschriebenen aus einer
Anzahl von Einzelöfen unter Trennung derselben durch dünne Wandungen zusammengesetzt
sind, bedingen eine sehr regelmäſsige bezieh. gleichmäſsige Beheizung. Diese
Gleichmäſsigkeit ist direkt abhängig von der Vertheilung des gasförmigen
Brennstoffes auf die Einzelöfen. Da nun der gasige Brennstoff eine gleichmäſsige
mittlere Zusammensetzung besitzt, so genügt es, zur Herbeiführung einer
gleichmäſsigen Beheizung jedem Einzelofen dauernd genau dieselbe Gasmenge
zuzuführen.
Zur Herbeiführung einer stets gleichbleibenden Vertheilung des Gasstromes auf die
Einzelöfen wird von dem physikalischen Grundsatze ausgegangen, daſs die durch eine
Oeffnung ausströmende Menge eines sich gleichbleibenden Gases abhängt vorn
Durchmesser dieser Oeffnung und dem Druckunterschiede, der zwischen der Zuströmseite
und Abströmseite derselben herrscht. Es kann also der Gasstrom gleichmäſsig dadurch
vertheilt werden, daſs man die Vertheilungsöffnungen sämmtlich von gleicher Weite
macht und die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten dieser Oeffnung dauernd auf der
gleichen Höhe erhält.
Im vorliegenden Falle genügt es, um die obigen theoretischen Bedingungen zu erfüllen,
an der als Reservoir anzusprechenden Gashauptzuleitung H (Fig.
7) die Einrichtung so zu treffen, daſs sich darin ein gleicher Druck
constant und selbsthätig aufrecht erhält, und jedes der nach den Einzelöfen O abzweigenden Vertheilungsrohre V mit dem gleichen Durchströmquerschnitte zu
versehen.
Zu dem Ende wird in jedem Vertheilungsrohre V ein
Diaphragma D mit Loch d
angeordnet und den Löchern d aller vorhandenen
Diaphragmen D die gleiche Weite gegeben. Die Löcher d können mittels Regulirventile v (Fig.
8) um gleiche Beträge bezüglich ihrer Weite verändert werden.
Zur stetigen Aufrechterhaltung eines gleichmäſsigen Druckes in de Hauptleitung H wird diese mit einem Druckregulator R bekannter Construction versehen; derselbe gestattet,
den nöthigen Druck in der Hauptleitung herzustellen, und erhält dann diesen Druck
selbsthätig aufrecht.
Durch die beschriebene Combination soll man im Stande sein, auf Grund des angegebenen
physikalischen Gesetzes eine beliebige Anzahl (z.B. 25) in Thätigkeit stehender
Einzelöfen O dauernd mit unter sich gleichbleibenden
Mengen von gasigem Brennstoffe zu versehen.
Es ist klar, daſs eine gleiche Einrichtung auch für die Luftzufuhr benutzt werden
kann. (D. R. P. Nr. 52538 vom 15. August 1889.)
Die Koksöfen von Th. v. Bauer und Rüderer in München (D.
R. P. Nr. 41901) sind auf Grund weiterer Erfahrungen vereinfacht worden.
Der Rost R (Fig. 9) dient zum Anheizen
bezieh. bei sehr schwer gasenden Kohlen, Braunkohlen, Torf u.s.w. zur Unterstützung
der Destillationsgase durch besondere Feuerung.
Der groſse Gas- und Luftsammelraum wird durch Zwischenwände, entsprechend den
einzelnen Kammern, abgetheilt, Im oberen Ofentheile ist eine direkte Verbindung mit
dem Kamine hergestellt. Die Verbrennungsräume bleiben am Fuſse der Sohlen in
Zusammenhang, aber dieser Zusammenhang kann am Ende der Sohlen leicht aufgehoben
werden, wonach also jede Kammer mit den ihrer Beschickung entströmenden Gasen für
sich allein arbeiten kann, indem die Gase am oberen, der Mitte der Gruppe zu
gelegenen Ende der Sohle durch eine mittels Registersteine (KRR) verschlieſsbare Oeffnung, nachdem sie für sich innig mit regulirbarer
eventuell vorgewärmter Luft gemischt, unter der Sohle nach abwärts ziehen. Unten
angekommen, gehen sie, in dem zur einen Seite der Kammer gelegenen Verbrennungsraume
circulirend, nach oben zum Verbrennungsraumregister (VRR), während die Gase der Nachbarkammer, in derselben Weise ziehend, die
andere Kammerwand erhitzen.
Durch den im Grundrisse Fig. 10 ersichtlichen
Fuchsstein (FSt) ist die vorerwähnte Trennung einfach
hergestellt, und da dieser Stein leicht entfernbar, so kann man nach Belieben eine
Kammer mit der neben ihr liegenden oder mehrere oder alle mit einander verbinden, in
welchem Falle die Gase jeder Kammer am Fuſse derselben nach beiden Seiten abziehen
und aufwärts bis zum Verbrennungsraumregister streichen.
Ferner ist die Anordnung getroffen, daſs die aus dem Verbrennungsraumregister
kommenden verbrannten Gase, ehe sie in den Kamin geigen können, in einen
kreisförmigen, durch Zwischenwände in beliebige Sectoren getheilten Sammelkanal
(SK) kommen, aus dem sie je nach Schluſs oder
Oeffnen eines Kaminschiebers (KSch) in den Abzug nach
oben (aufgesetzter Kamin) oder nach unten (seitwärts stehender Kamin oder
Kesselheizung) abziehen können.
Das Theilen des Sammelkanales gewährt die Möglichkeit, die Retourgase eines
beliebigen Theiles der Kammern oder einzelne derselben für Kesselheizung zu benutzen
und die übrige Gasmenge ins Freie entlassen zu können.
Ferner ist auch die Möglichkeit geboten, einen Theil der Kammern oder alle ohne
Gewinnung der Nebenproducte zu betreiben und ebenso in den verschiedenen Sectoren
verschiedenartige Kohlen zu verkoken.
Im Anschlusse an die vorbeschriebenen Koksöfen soll noch auf den Black'schen transportabelen Verkohlungsapparat hingewiesen werden.
Derselbe besteht im Wesentlichen aus dem Eisenblechcylinder a (Fig.
11), welcher einen kupfernen Boden besitzt. Das Heizrohr b ist mit Chamotte gefüttert. Die zu verkohlenden
Stoffe (Holz, Torf, Knochen u.s.w.) werden durch Thüren h und Oeffnungen e eingefüllt; in die
Feuerung wird durch Oeffnung f atmosphärische Luft
eingeblasen; die Heizgase treten durch Oeffnungen c in
den Verkohlungsraum und die entwickelten Dämpfe, Destillationsproducte und
gasförmigen Verbrennungsproducte werden durch g
abgeleitet.
W. K.