Titel: | Ununterbrochen wirkender Beschickungsapparat für Gasgeneratoren (Patent Bildt). |
Autor: | Leo. |
Fundstelle: | Band 300, Jahrgang 1896, S. 276 |
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Ununterbrochen wirkender Beschickungsapparat für
Gasgeneratoren (Patent Bildt).
Mit Abbildungen.
Ununterbrochen wirkender Beschickungsapparat für
Gasgeneratoren.
Die allgemein angewendeten Beschickungseinrichtungen: Konus und Trichter, Klappen und
ähnliche Einrichtungen vertheilen die Kohlen nicht gleichmässig über den Rost; die
Dicke der Kohlenschicht wechselt und dieser Wechsel ist gleichbedeutend mit einem
Wechsel der Zusammensetzung der erzeugten Gase.
Textabbildung Bd. 300, S. 276
Beschickungsapparat für Gasgeneratoren.
Die Beschickung von Hand ist mit einem Verlust von Gas verbunden und das entweichende
Gas ist ausserdem den Arbeitern höchst schädlich. Bildt's Apparat (D. R. P. Nr. 72747 vom 81. Mai 1893) soll diesen
Unannehmlichkeiten abhelfen und gehört zu solchen Einrichtungen zur Vertheilung von
Kohlen im Generator, bei denen auf einer unter der Beschickungsöffnung angebrachten
rotirenden Scheibe ein, zwei oder mehrere gebogene Vertheilungsblätter befestigt
sind.
Fig. 1 bis 3 zeigen einen
ununterbrochen wirkenden Bildt'schen
Beschickungsapparat mit Generator für einen siebentonnigen Martin-Ofen bei Stridsberg und Björk, Trollhätta (Schweden).
Fig. 1 bis 3 geben den Generator
sammt dem Beschickungsapparat in senkrechter und wagerechter Ansicht oder im
Schnitt.
Textabbildung Bd. 300, S. 277
Beschickungsapparat für Gasgeneratoren.
Fig. 4 und 5 stellen die
Beschickungsscheibe mit den Vertheilungsblättern in grösserem Maasstabe und im
Schnitte derselben dar, Fig. 6 gibt die Spirale, nach
welcher die beiden Vertheilungsblätter construirt sind.
a bezeichnet die Scheibe, auf welcher die
Vertheilungsblätter b und b1 befestigt sind, I und I1 die
Curve (Fig. 6), welcher entsprechend die von den
Vertheilungsblättern b und b1 niederfallenden Kohlen in jedem
Augenblicke die Beschickungsoberfläche treffen. Wenn die Kohlenstücke die Peripherie
der Scheibe a verlassen, bewegen sie sich in
wagerechter Richtung radial nach aussen, bis sie die Beschickungsoberfläche
erreichen. Weil in derselben Zeit gleich grosse Kohlenmengen gleich grosse Theile
des Scheibenumfangs passiren, folgt, dass die Theile der Beschickungscurve, welche
von gleich grossen, mit ihren Spitzen gegen die Rotationsachse gerichteten Winkeln
abgeschnitten werden, in gleicher Zeit gleich grosse Kohlenmengen empfangen. Da
diese Theile der Vertheilungscurve so liegen, dass sie bei der Rotation der Curve um
die Rotationsachse des Apparats in derselben Zeit gleich grosse Flächen überfahren,
so muss ersichtlich die Oberfläche der Beschickung völlig gleichmässig ausfallen.
Schlägt man eine Anzahl Kreise xx1x2 u.s.w. in der Weise, dass ihre Flächen gleich
gross unter einander, sowie mit der Fläche des Kreises x16 sind, und verbindet man die
Schnittpunkte der Kreise mit von deren gemeinsamem Mittelpunkte ausgehenden Radien,
die unter einander gleich grosse Winkel bilden, so erhält man die Vertheilungscurve
II1. Wurde diese
Curve in solcher Grösse aufgerissen, dass der Abstand vom Mittelpunkte J des Kreises gegen das äussere Ende K gleich gross mit dem Radius JK der kreisförmigen Vertheilungsfläche im Generator ist, so werden die
Vertheilungsblätter oder die Bogen, nach welchen dieselben angefertigt werden, die
Beschickungsscheibe a abändern.
Dabei ist im vorhinein bestimmt, in welchem Abstande über der Beschickungsoberfläche
die die Platten tragende Scheibe sich befinden muss, gleichwie ihr Durchmesser, und
es müssen die Parabeln berücksichtigt werden, welche die Kohlenstücke beim Fallen
von den Blättern der unteren Platte gegen die Oberfläche der Beschickung
beschreiben. Bei der von den Figuren gezeigten Anordnung der Blätter vertheilt
das Blatt b die Kohle über die Beschickungsoberfläche
aussen um die Beschickungsscheibe a herum und das Blatt
b1 über die
Oberfläche unter der Scheibe.
Die Scheibe a ist mit doppelten Muttern am unteren Ende
der Achse c befestigt, die selbst von einem Stellringe
getragen wird, der auf der Nabe d ruht. Die Rotation
der Scheibe erfolgt von der Hauptwelle e mittels Riemen
durch Schraubenradübersetzung f. Die Achse rotirt mit
dem Schraubenrade, läuft aber in senkrechter Richtung frei in der Schraubenradnabe
und kann mittels Differentialflaschenzug g gehoben und
gesenkt werden. Der Cylinder h wird durch die Lücke i mit Kohlen gefüllt. Dieser Cylinder oder
Kohlenbehälter kann beliebig gross für jede gewünschte Kohlenmenge gemacht
werden.
Das Beschicken mit Kohle wird durch die Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe a geregelt, deren Geschwindigkeit wieder durch die
Riemenscheibenübersetzung jj1 bestimmt wird. In der gezeichneten Stellung rotirt die
Beschickungsscheibe einmal um sich in 3½ Minuten.
Einlegung und Herausnehmen der Roste erfolgt durch die Lücken kk1, die Windversorgung durch ein
Dampfstrahlgebläse mit dem Rohre L Das Gas wird durch
die einander entgegengesetzt angebrachten Abzugsrohre M
und M1 und das Ventil
n zum Gassammler O
abgeleitet. Der untere Theil des Generators ist konisch, um dem Verbrennungswinde
jeden Ausweg beim Niedergange der Kohlen abzuschneiden.
Textabbildung Bd. 300, S. 277
Fig. 6.Beschickungsapparat für Gasgeneratoren.
In der Praxis gab eine 3 Fuss hohe Kohlenschicht mit einer 10zölligen Aschenschicht
die besten Resultate; dies ist jedoch von der Qualität der Kohlen abhängig.
Der Beschickungsapparat ist bei Stridsberg und Bjork in
Betrieb, nach deren Angabe er 15 Proc. Kohlen weniger als die früher benutzten
Generatoren verbraucht. Er ist leicht zu warten und vertheilt die Kohlen
gleichmässig und ununterbrochen über die Beschickungsoberfläche. Besonders Stochen ist nicht
erforderlich; Schlacken bilden sich nicht und das erzeugte Gas ist von guter
Beschaffenheit.
Textabbildung Bd. 300, S. 278
Beschickungsapparat und Rollofen bei Washburn und Moen.
Eine Einrichtung gleicher Art war bei Washburn und Moen
in Worcester, Mass., Nordamerika, nahezu ein Jahr lang im Betriebe für einen
Generator mit 12,5 Quadratfuss Rostfläche; derselbe lieferte zusammen mit drei
gleich grossen Generatoren mit Trichter und Konus Gase für einen
Regenerativschweissofen. Er forderte geringe Beaufsichtigung; die Kohlen wurden
ununterbrochen und gleichmässig vertheilt, Schlackenbildung war ausgeschlossen,
ebenso Stochen. Gas wurde nur gelegentlich der Ladung des Kohlenbehälters, dreimal
in 24 Stunden und dann während je 1 Minute Zeit, verloren.
Bei den anderen Generatoren, die mit Trichter und Konus versehen sind, war beständig
ein Mann mit Aufgichten von Kohlen beschäftigt und mit Stochen, um Schlackenbildung
zu verhüten, was jedoch nicht durchaus gelang, weil der Verbrennungswind durch die
Kohlenschicht drang und einen Theil des erzeugten Kohlenoxyds verbrannte.
Wie gross in diesem Falle die Kohlenersparung war, kann nicht angegeben werden, weil
die vier Generatoren zusammen für denselben Ofen arbeiteten. Das in den
verschiedenen Generatoren erzeugte Gas hatte folgende Zusammensetzung:
1)
2)
3)
CO2
6,54
8,04
8,73
O
0,25
0,20
0,23
C2H2
0,33
0,28
0,16
CO
23,39
20,56
19,30
H
14,40
13,03
12,33
CH4
3,26
3,01
2,41
N
52,03
54,88
56,84
Die erste Columne enthält Durchschnittszahlen aus zwölf Analysen von Gasen, die zu
verschiedenen Zeiten von dem in Rede stehenden Generator genommen wurden, die
zweite ebensolche Zahlen aus zwölf Analysen von den drei Generatoren mit Trichter
und Konus unmittelbar nach frischer Beschickung, die dritte aber ebenfalls von
diesen drei Generatoren 15 Minuten nach erfolgter Beschickung oder unmittelbar vor
einer solchen. Sämmtliche vier Generatoren wurden mit den gleichen staubigen und
schlechten Kohlen beschickt.
In Bezug auf chemische Beschaffenheit variirte das Gas vom Generator mit
ununterbrochen arbeitender Beschickungseinrichtung höchst unbedeutend, während die
Gaszusammensetzung bei den übrigen drei Generatoren sehr bedeutend wechselte.
Nach zehn Betriebsmonaten befand sich der Beschickungsapparat noch in völlig
unbeschädigtem Zustande.
Die Vertheilungsblätter waren nur wenig angegriffen. Bei normalem Betriebe des
Generators muss die Rotationsscheibe sammt den Vertheilungsblättern jahrelang in
gutem Stunde bleiben.
Fig. 7 und 8 zeigen Zeichnungen von
einem continuirlich arbeitenden Beschickungsapparate für einen automatischen
Rollofen bei Washburn und Moen.
Fig. 7 ist ein
senkrechter Schnitt nach Linie AB,
Fig. 8 zeigt wagerechte
Schnitte nach den Linien CD und EF,
Fig. 9 ist der
Beschickungsaufsatz.
In gleicher Weise können auch mehr Vertheilungsblätter construirt werden. Die ganze
Anordnung arbeitet sehr zufriedenstellend: Der Generator liefert ein gleichmässiges,
reines und klares Gas, welches den ganzen Ofen erfüllt. Die Stücke werden auf volle
Schweisshitze gebracht, ohne dass die Kanten auch nur merkbar angefressen werden;
als Brennmaterial dienen Staubkohlen und geringe Kohlen. Staubkohle geht mit der
Flamme über die Feuerbrücke, jedoch nicht in einer Menge, die die Schweissung
beeinträchtigt. Schlackenbildung auf dem Roste findet nicht statt; die Kohlen
hinterlassen als Rückstand lediglich Asche. Am Wochenschluss wird das Gebläse
abgestellt, die Klappe geschlossen und alle Ofenöffnungen werden mit Lehm
zugeschmiert, um die Abkühlung des Ofens zu verhüten; die Stochöffnung a wird geöffnet, um das im Generator stehende Gas
herauszulassen. Wenn am Morgen des Montags der Ofen in Gang gebracht wird, hat
derselbe in etwa vier Stunden wieder Schweisswärme erreicht; Nachfeuerung erübrigt;
die Kohlen im Generator halten sich während mehrerer Tage in Glut. Wird der Ofen
nicht Woche um Woche abgekühlt, wie sonst üblich, so bleibt er viel besser im Stand
und der Generator erhält sich jahrelang.
Etwa 40 t Billets, Kohlegehalt 0,07 bis 1,00, werden in zehn Stunden mit einem
Kohlenaufgang von 170 Pfund auf 1 t (= 7,6 Proc.) ausgeschweisst.
Die Beschickungsscheibe mit den oben für diesen Ofen beschriebenen
Vertheilungsblättern bleibt länger als drei Monate nicht im Stande; diesem
Uebelstande kann jedoch abgeholfen werden, indem der Generator weiter von der
Feuerbrücke disponirt wird oder indem man durch die Achse und die
Beschickungsscheibe Kühlwasser leitet.
Fig. 9 und 10 zeigen die
Construction eines Beschickungsapparates mit doppelten Scheiben.
Die Beschickungsscheibe a ist am unteren Ende des Rohres
oder der Achse b befestigt, die von einem Stellringe
c getragen wird, der auf dem oberen Ende des
Kohlenbehälters d ruht. Die untere Scheibe c mit den Vertheilungsblättern ff1 ist an der Achse g befestigt. Diese Achse rotirt frei im Achsenrohre und
wird durch zwei Stellringe hh1 getragen, die auf der Nabe des Schraubenrades ruhen. Dieses wird wieder
von der Nabe j getragen; die letztere rotirt in der
Hülse h zum Stativ l.
Beide Scheiben mit ihren Achsen rotiren unabhängig von einander mittels getrennter
Schraubenradübersetzungen mn, werden aber
gemeinschaftlich mit einander gehoben bezieh. gesenkt durch die beiden
Schraubenradnaben.
Textabbildung Bd. 300, S. 279
Generator mit Beschickungsapparat bei Washburn und Moen.
Diese Anordnung bezweckt, durch schnellere Rotation die Kohlen schneller über die
ganze Beschickungsscheibe zu treiben, als möglich ist, wenn die Vertheilungsblätter
auf der Beschickungsscheibe befestigt sind.
Ein Generator mit continuirlich wirkendem Beschickungsapparat nach Fig. 9 und 10 für einen 15
t-Martin-Ofen ist bei Washburn und Moen im Bau
begriffen.
Die Vortheile der beschriebenen Apparate sind die folgenden:
Kohlen und Arbeit werden erspart.
Der Apparat kann mit gleichem Vortheil für kleine oder grosse Beschickungsflächen
angewendet werden. Der Kohlenbehälter kann für jede beliebig grosse Kohlenfassung
construirt werden; nach seiner Füllung erfordert er nur in geringem Maasse
Wartung.
Die Kohle fällt gleichmässig über die ganze Fläche, wodurch die Kohlenschicht locker
erhalten wird, und der Verbrennungswind, der überall den gleichen Widerstand
innerhalb der Flächeneinheit findet, bahnt sich keine Wege durch die
Kohlenschicht, was leicht geschieht in Generatoren von solcher Construction, bei der
die Kohlen ungleich fallen. (Jernkontors annaler 1895,
III.)
Dr. Leo.