DE687624C - Heizgasfuehrung zur Beheizung der Waende von Schweloefen mit aufgeheizten Gasen - Google Patents

Description

• Heizgasführung zur Beheizung der Wände von Schwelöfen mit aufgeheizten Gasen Die Erfindung bezieht sich auf Heizgasführungen von Verkokungseinrichtungen, insbesondere Schwelöfen, bei denen große eiserne Heizflächen durch aufgeheizte Heizgase erwärmt werden sollen. Wenn während der Verkokungsdauer diese Heizflächen an den verschiedenen Stellen verschiedene Temperaturen aufweisen, so fällt ein ungleichmäßiger Koks an, und die Garungszeit ist unnötig lang, da sich diese nach den Stellen der geringeren Temperaturen richtet. Die Aufteilung der Heizgasführung in einzelne parallel oder hintereinandergeschaltete Kanäle vermag den Übelstand der ungleichmäßigen Beheizung nicht zu beseitigen. Zwar erreicht man eine bessere Wärmeverteilung dadurch, daß die einzelnen Heizkanäle nach dem Gegenstromprinzip nebeneinandergelegt sind, aber eine vollkommene Gleichmäßigkeit ist auch hier nur dadurch zu erreichen, daß man umständliche Drosseleinrichtungen innerhalb der Heizkanäle einbaut, die verhältnismäßig teuer sind.
• Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich aber eine vollkommene Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung erzielen, indem gemäß der Erfindung das aufgeheizte Heizgas in einen geräumigen Druckverteilungsraum gebracht und von dort vermittels in der Wand desselben in großer Anzahl vorgesehener Düsen, in feinen Strahlen verteilt, auf die in seiner Nähe angeordnete Heizfläche geleitet wird. Die Aufteilung des Heizgasstromes in einzelne feine Strahlen, welche gegen die Heizfläche gerichtet werden, ist bei Wärmeaustauschern der chemischen Industrie bekannt.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einer beweglichen, innenbeheizten, für Schwelöfen bestimmten Heizwand dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht der Heizwand, Fig.2 einen dazugehörigen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. i, Fig. 4. bis 6 der Fig. 3 entsprechende Schnitte bei anderen Ausführungsformen der Heizwand.
• Bei der einen geschlossenen Kasten bildenden Heizwand (Fig. i bis 3) stehen die Breitflächen i, 2 mit der zu verkokenden Kohleschicht in Berührung und sind gleichmäßig zu beheizen. Die Heizgase treten durch einen Rohrstutzen 3 (Fig. i) und einen Vorraum 4. in einen Druckverteilungsraum 5 ein, welcher durch Zwischenwände 6 in einzelne Längskanäle aufgeteilt ist. Diese Kanäle sind unten durch Böden 7 verschlossen. Das Heizgas gelangt von dem Druckverteilungsraum 5 über in seinen Wandblechen 8 (Fig. 2, 3) angeordnete düsenförnLige Öffnungen 9 in Zwischenräume i i, welche zwischen den Heizflächen 1, 2 und den Wänden 8 angeordnet sind. In diesen Zwischenräumen fällt das Heizas nach unten in einen gemeinsamen Saminelraurn 12, von wo es durch einen Abzugsschacht 13, welcher innerhalb der Heizwand neben dem Druckverteilungsraum 5 angeordnet ist, und einen zweiten Rohrstutzen 14 aus der Heizwand heraustritt.
• Der Querschnitt des Druckverteilungsrauines 5 ist so gewählt, daß innerhalb des Raumes nur sehr geringe Gasgeschwindigkeiten vorhanden sind. Der Querschnitt der Düsen ist erheblich kleiner als der Querschnitt der Zuflußleitung für das Heizgas. Durch die geringe Gasgeschwindigkeit im Druckverteilungsraum wird bewirkt, daß ein Druckabfall nicht auftritt, sondern eine ganz gleichmäßige Druckverteilung innerhalb des Raumes sich einstellt. Das Heizgas strömt also aus den einzelnen Düsen praktisch überall unter gleichem Druck aus. Unterschiede in der Temperatur, besonders bei höherem Gesamtlvärmeabfall in der Heizwand, und selbstverständlich auch feinere Unterschiede iill Druck lassen sich durch unterschiedliche Verteilung und Bemessung der Düsen ausgleichen. Die Reizgase sollen mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit auf die Heizwandflächen auftreffen. Die hierbei erzeugte Prallwirkung ruft eine wesentlich stärkere Wärmeabgabe hervor, als wenn die Gase parallel an den inneren Heizwandflächen vorbeistreichen würden. Die OOuerschnitte der Düsen sind dementsprechend zu bemessen.
• Entsprechend der Zunahme der angeschlossenen Düsen 9 verjüngt sich, wie Fig. 2 zeigt, der Druckv erteilungsraum 5 nach unten, während sich die Zwischenräume ii entsprechend erweitern. Zu dem gleichen Zwecke ist auch der Sammelraum 12 nach dem Abzug zu mit sich vergrößerndem Querschnitt ausgebildet, indem die Enden der einzelnen Längskanäle des Drucke erteilungsraumes 5 gestaffelt sind. Dadurch stellt sich einpraktisch völlig gleichmäßiger Druck auch im Abzugsraum ein.
• Die Heizwand ist aus einzelnen U-förmig gebogenen Blechen zusammengesetzt, die mit den freien kanten ihrer Schenkel 15 (Fig. 3) auf die Stegbleche 16 des benachbarten U-förinig gebogenen Bleches aufgeschweißt sind. Das linke U-förmig gebogene Blech umschließt den :\#l)zugssel11cllt 13, während die Unterteilung des iibrigbleibenden Innenraumes der Heizwand in Druckverteilungsraum 5 und Zwischenräume i i durch Eiilsetzen der Wandbleche S zwischen den Stegblechen 16 erfolgt.
• Eine besonders kräftige und einfache Bauart einer solchen mit Druckverteiluil"sraum und Düsen versehenen Heizwand ergibt sich daraus, daß man gemäß Fig..I die einzelnen Längskanäle des Druckverteilungsrauines 5 durch unten geschlossene Rohre 17 bildet, welche mit den Heiz-,vandblechen 1, 2, wozu in diesem Falle einfache Blechplatten verwendet sind, an einzelnen Punkten der Berührungsstellen i8 verschweißt sind. Die Zwischenräume i i werden durch mit den Rohren verschweißte Bleche i9 -abgeteilt, welche nach unten schmaler werden, so daß sich auch hier die Zwischenräume i i nach unten erweitern. Die Achsrichtungen der Düsen 9 treffen bei dieser Ausführungsform schräg auf die Heizwandflächen z und 2 auf. Der Auftreffwinkel und die Auftreffstelle des Düsenstrahles ist so gewählt, daß auch hier eine gleichmäßige Wärmeverteilung in der Heizwandfläche gewährleistet ist. Um die Heizgase zwangsläufig an die Heizwandflächen zu führen, sind bei der Ausführungsform nach Fig. 6 die die Zwischenräume i i abtrennenden Bleche22 gekrümmt ausgeführt. Die Abzugsräume werden durch die inneren Räume 24 gebildet, in welche die Gase durch Öffnungen 25 eintreten.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind an Stelle einer Reihe von Röhren 17 zwei Reihen vorgesehen, die entsprechend mit den Heizwandflächen i und 2 und miteinander verschweißt sind.
• Um die Teile der Heizwandflächen i und 2, welche an den Abzugsschacht 13 grenzen, ausreichend warm zu halten, sind einzelne Düsen 21 (Fig. 3 und_4) vorgesehen, welche den Abzugsschacht mit den benachbarten Zwischenräumen ii verbinden und diebewirken, daß die im Abzugsschacht 13 aufsteigenden Heizgase etwas aufgeheizt werden. Auch die Bodenflächen besitzen Düsen 26, welche den Wärmeverlust der Grundplatte der Heizwand ausgleichen sollen. Natürlich kann der Abzugsschacht auch innerhalb .des Druckverteilungsraumes angeordnet werden, so daß die Heizwandflächen i und 2 mit ihm nicht in Berührung stehen.
• Die Düsen 9 sind mit in der Ausströmrichtung sich erweiterndem Querschnitt ausgeführt, um unnötige Wirbelverluste zu vermeiden.
• Durch die beschriebene Heizgasführung wird erreicht, daß auf der ganzen Heizwandfläche auch bei sehr langer Beheizungsdauer überall die gleiche Temperatur aufrecht erhalten bleibt und daher in dem besonderen Falle der Anwendung bei Verkokungseinrichtungen ein vollständig gleichmäßiger Koks anfällt und die Gesamtgarungszeit auf das Beringst mögliche Maß herabgesetzt wird. Der Abstand der einzelnen Düsen voneinander richtet sich nach der Leitfähigkeit des Stoffes der Heizwandfläche. Er kann uni so größer sein, je größer diese Leitfähirleit und je höher die Wandstärke ist. Die Versuche haben bei eisernen Heizwandflächen mit einer Wandstärke von etwa 6 mm bei Abständen der Düsen von 5o bis ioo mm gute Ergebnisse gezeitigt.

Claims (7)

1. PATRNTANSPRÜcHR: i. Heizgasführung mit aufgeheizten Heizgasen für die Beheizung von Schwelöfen, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeheizte Heizgas in einen geräumigen Druckv erteilungsraum (5) gebracht und von dort vermittels in der Wand (8, 17) desselben in großer Anzahl vorgesehener Düsen (9), in feinen Strahlen verteilt, auf die in seiner Nähe angeordnete metallene Heizfläche (1, 2) geleitet wird, wobei etwaige Ungleichheiten der Temperatur der Heizfläche durch unterschiedliche Verteilung und Bemessung der Düsen ausgeglichen werden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Heizfläche (1, 2) und dem Druckverteilungsraum (5) gebildete Zwischenraum (ii) zum Abführen der Heizgase dient und in der Abzugsrichtung entsprechend der Zunahme der angeschlossenen Düsen erweitert ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der an -dem gegenüber dem Einlaß für das Heizgas liegenden Ende geschlossene Druckverteilungsraum (5) durch Zwischenwände (16, 17) in mehrere, je mit Düsen (9) versehene Längskanäle geteilt ist. q..
4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (9) nach außen erweitert sind, ihre Achsenrichtung senkrecht oder nach Bedarf winklig in bezug auf die Heizfläche (1, 2) liegt und ihr Gesamtquerschnitt erheblich kleiner ist als der Zuflußduerschnitt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i bis in Anwendung auf innenbeheizte Wände, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckverteilungsraum (5) beiderseits über Düsen (9) und Zwischenräume (ii) auf die Heizflächen (1, 2) wirkt, neben ihm ein Abzugsschacht (13) gebildet ist, der durch Düsen (21) mit den benachbarten Zwischenräumen (i i) in Verbindung steht, die geschlossenen Enden (7) der Längskanäle gestaffelt sind und der durch die Staffelung gebildete Sammelraum (12) nach dem Abzugsschacht (13) führt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckverteilungsraum (5) aus nebeneinander angeordneten, die äußeren Heizwandbleche (1, 2) berührenden und mit diesen gegebenenfalls verschweißten Rohrstücken (17) besteht und die Zwischenräume (ii) durch mit den Rohren verschweißte und nach unten sich verjüngende Bleche (i9) begrenzt sind. 01 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der durch U-förmig gebogene Bleche (15, 16) zusammengesetzten Heizwand der Druckverteilungsraum (5) von den Zwischenräumen (ii) durch Einsetzung von die Düsen (9) tragenden und von Steg zu Steg (16) reichenden Zwischenwänden (8) abgetrennt ist. -8.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgase von gekrümmt ausgeführten, die Zwischenräume (ii) abtrennenden Blechen (22) zwangsläufig gegen die Heizwandfläche geführt werden und durch Öffnungen (25) der Bleche in die innen angeordneten Ab- zugsräume (24) übertreten.