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Verfahren und Einrichtung zur Ausnutzung der aus Wassergasgeneratoren mit
Wasserdampferzeugungsmantel abziehenden Gase.
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zunutzen, indem man diese Gase durch einen äusseren, um den Dampfkessel herum angeordneten Heizmantel leitet, der mit dem Generatorschacht in unmittelbarer Verbindung steht. Derartige Ausführungen von Generaterdampfkesseln sind z. B. in der österr. Patentschrift Nr. 52150 dargelegt, wo das aus dem Generatorschacht abziehende Gas entweder durch Heizrohre oder bei vorhandenem Ober-und Unterkessel an Wasserröhren vorbei in den äusseren Heizmantel gelangt, um hier noch seine Eigenwärme (fühl- bare Wärme) abzugeben.
Diese bisher bekannten Konstruktionen sind aber dann nicht mehr brauchbar, wenn in einem und demselben Generator in abwechselnder Reihenfolge oder Perioden verschiedene Gase erzeugt werden (Wassergaserzeugung) und es sich darum handelt, die gebundene Wärme der in der ersten Periode der Wassergaserzeugung erhaltenen brennbaren Gase im Generator selbst zur Dampferzeugung auszunutzen. Diese gebundene Wärme wird nur dann frei, wenn unter Luftzusatz eine Verbrennung der Gase herbeigeführt wird.
Man nutzt dann die in den erhaltenen Verbrennungsgasen frei gewordene Wärme aus ; die Ausnutzung geschieht bekanntlich in der Weise, dass die aus einem Wassergasgenerator beim Warmblasen in der ersten Periode entstandenen Blasegase in einen dem Generator nachgeschalteten Ver- brennungsraum (Wärmespeicher, Überhitzer u. dgl. ) geleitet und hier mit Luft verbrannt werden, worauf die heissen Abgase durch einen Dampfkessel strömen und dort ihre Eigenwärme zum Zwecke der Dampferzeugung abgeben. Auch das in der zweiten Periode erzeugte Wassergas kann gegebenenfalls durch den als Wärmespeicher ausgebildeten Verbrennungsraum geleitet werden, selbstverständlich ohne dabei einer Verbrennung unterworfen zu werden.
Das Wassergas nimmt in dem Wärmespeicher Wärme auf, um diese dann bei dem nachfolgenden Durchströmen durch den Dampfkessel wieder zum Zwecke der Dampferzeugung abzugeben. Sieht man von einem Durchleiten des Wassergases durch den Wärmespeicher ab, so kann die beim Warmblasen im Wärmespeicher aufgespeicherte Wärme während der Gasungsperiode in der Weise nutzbar gemacht werden, dass man den zur Wassergaserzeugung im Generator benötigten Dampf durch den Wärmespeicher leitet und dort einer Trocknung bzw. einer Überhitzung unterzieht.
Die vorliegende Erfindung benutzt nun diese bekannten Einzelmerkmale, bedeutet aber insofern einen wesentlichen Fortschritt, als bei ihr der vom Generator getrennte Dampfkessel wegfällt, wogegen der vereinigte Gas-und Dampferzeuger in einer solchen Weise betrieben wird, dass beim Vorhandensein eines als Wärmespeicher dienenden Verbrennungsraumes und bei entsprechender Führung der Warmblasegase sowie des Wassergases trotzdem eine möglichst grosse Ausnutzung der in den Warmblasegasen enthaltenen brennbaren Gase gewährleistet wird.
Der Wegfall eines vom Generator gesonderten Kessels bedeutet nicht nur eine wesentliche Verbilligung einer Wassergasanlage mit Ausnutzung der Warmblasegase, sie bedingt auch einen bedeutend geringeren Platzbedarf für eine solche Anlage und gewährleistet ausserdem einen besseren thermischen Effekt durch die Verringerung der wärmeausstrahlenden Flächen.
Die schematische Fig. 1 der Zeichnung zeigt die der Erfindung zugrunde liegende Einrichtung.
Der eine beliebige Bauart besitzende Gasgenerator mit Wasserdampferzeugungsmantel ist entgegen der Ausführung nach der österr. Patentschrift Nr. 52150 so eingerichtet, dass der Schachtraum ri, von dem den Dampfkessel c umgebenden Heizmantel b vollkommen getrennt ist, d. h., dass kein direkter
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Übergang der Gase aus dem Schachtraum des Generators in den Heizmantelraum möglich ist.
Hingegen besteht eine Verbindung der Räume a und b in der Weise, dass oben und unten an den Sehaehtraum durch die Rohrleitungen e und mittels des Stutzens t ein als Wärmespeicher, t'berhitzer u. dgl. ausgebildeter Verbrennungsraum g angeschlossen ist, der durch die Rohrleitung A mittels des Stutzens cl mit dem Heizmantelraum b in Verbindung steht. Die Rohrleitungen e und h sind auch unmittelbar, d. h. unter Ausschaltung des Verbrennungsraumes g, miteinander verbunden. Die in beiden Rohrleitungen eingebauten Absperrorgane í ermöglichen die verschiedenen Schaltungen. An dem unter den Rost führenden Teil der Leitung e ist eine Sicherheitsklappe y angebracht.
Aus dem Heizmantel b treten die abgekühlten Verbrennungsgase durch den Stutzen j in eine sich gabelnde, mit Absperrorganen i versehene Rohrleitung k, deren einer Zweig nach dem Kühler, Wäseher und Gasbehälter führt, während der andere Zweig unter dem Kamin mündet. Zur Einleitung des Windes unten in den Generatorschacht beim Warmblasen
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ausgerüstete, an einen Ventilator angeschlossene Windleitung e'. Der aus dem Dampfraum des Generator- dampfkessels entweichende Dampf wird durch die Rohrleitung n entweder direkt zum Zwecke, der Wasser- gaserzeugung oben oder unten in den Generatorschacht a eingeleitet oder mit Benutzung der Rohrleitungen n'erst nach dem Durchstreichen durch den Verbrennungsraum g, wo der Dampf getrocknet bzw. überhitzt wird.
Die gewünschten Dampfwege werden durch entsprechende Stellung der in den Dampfleitungen n und n'eingebauten Absperrorgane m erreicht.
Die vom Ventilator kommende Luft wird durch die Rohrleitung e'unter den Rost und durch den im Schachtraum befindlichen glühenden Brennstoff gepresst, der dadurch in Weissglut gerät. Die sich während dieser ersten Periode im Schacht entwickelnden brennbaren Warmblasegase entweichen durch die an der Generatordecke angeschlossene Rohrleitung e und können bei entsprechender Stellung der Schieber i entweder über den Wämespeicher oder Verbrennungsraum g oder mit Umgehung des letzteren in den Heizmantelraum b geleitet werden. Aus dem Raum b entweichen die Gase dann durch die Leitung k in den Kamin. Im Falle die Gase über den Wärmespeicher g geleitet werden, wird aus der Leitung e'Luft in letzteren eingeleitet, wodurch die Verbrennung der Warmblasegase und das Aufheizen des Wärmespeichers stattfindet.
Die heissen Verbrennungsgase geben dann beim Durchleiten durch den Heizmantelraum b ihre Wärme an den Dampfkessel zum Zwecke der Steigerung der Dampferzeugung ab. Im Falle bei entsprechender Stellung der Absperrorgane während der ersten Periode der Wassergaserzeugung der Verbrennungsraum g nicht benützt wird, geben die aus dem Schachtraum kommenden, durch die Rohrleitungen e und A in den Heizmantelraum b strömenden Gase in diesem nur ihre fühlbare Wärme ab.
Durch entsprechende Einstellung der Absperrorgane m in der Dampfleitung n kann der Dampf in der zweiten Periode in den heissgeblasenen Brennstoff sowohl von unten durch den Rost hindurch als auch von oben von der Generatordecke aus eingeleitet werden. Beim Gasen von unten wird das Wassergas durch die an der Generatordecke angeschlossene Rohrleitung e und beim Gasen von oben durch die
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kann nun so wie die Blasegase der ersten Periode entweder durch den Rohrstutzen, in den Heizmantelraum b oder auf dem Umweg über den Verbrennungsraum g in den Raum b geleitet werden. In diesem Falle darf natürlich in den Verbrennungsraum keine Luft eingeleitet werden. Das Wassergas nimmt im
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in den Heizmantelraum b.
Vom Wassergas wird im Raum b immer nur die fühlbare Wärme aufgenommen, die, im Falle das Wassergas durch den Wärmespeicher g streicht, naturgemäss höher ist. Sieht man von der Durchleitung des Wassergases durch den Raum g ab, so kann die in der ersten Periode hier aufgespeicherte Wärme in der, zweiten Periode dadurch nutzbar gemacht werden, dass der zur Wassergaserzeugung notwendige, aus dem Dampferzeugungsraum des Generators kommende Dampf bei entsprechender Einstellung der Ventile tir. vor seiner Einleitung in den Schachtraum a des Generators durch den Raum g geleitet und hier getrocknet und überhitzt wird. Der Betriebsvorgang der ersten Periode nimmt in der Regel 1-2, jener der zweiten Periode 4-6 Minuten in Anspruch.
Die Fig. 2,3 und 4, 5 der Zeichnung veranschaulichen in lotrechten und wagrechten Schnitten verschiedene Ausführungsformen von für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeigneten vereinigten Gas-und Dampferzeugern. Zur Aufnahme der Wärme, die mit den aus dem Verbrennung- raum g (Fig. 1) kommenden Verbrennungsgasen bzw. auch mit dem Wassergas in den Heizmantel b gelangt, kann eine entsprechend grosse Heizfläche innerhalb des letzteren vorgesehen werden. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 sind deswegen innerhalb des vom Heizmantel b umschlossenen Raumes Rohre r eingebaut, deren gekrümmte Enden in verschiedenen Höhen in den mit Wasser gefüllten
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abschliessen.
Der in Fig. 1 dargestellte Verbrennungsraum g (Wärmespeicher, Überhitzer od. dgl. ) kann mit dem vorliegenden Gas-und Dampferzeuger vereinigt werden. In diesem Falle wird, wie die Fig. 6 und 7 der Zeichnung zeigen, innerhalb des vom Mantel b umschlossenen Raumes ein Gitterwerk p aus feuer- festen Steinen eingebaut. Der Mantelraum b, an den die entsprechenden Leitungen für Verbrennungsluft und Dampf angeschlossen zu denken sind, bildet gleichzeitig den Verbrennungsraum. Das in der ersten
Verfahrensstufe gewonnene Gas wird anstatt in einem besonderen Verbrennungsraum g (Fig. 1) innerhalb des Mantels b verbrannt und der im Mantelraum angebrachte Wärmespeicher gibt die aufgespeicherte Wärme in der zweiten Verfahrensstufe durch Strahlung an den Raum c ab.
Der Wärmespeicher kann auch in diesem Falle in der zweiten Verfahrensstufe dazu ausgenutzt werden, um den zur Gaserzeugung benötigten Dampf durch Hindurchleiten durch den Mantelraum zu trocknen und zu überhitzen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Ausnutzung der aus Wassergasgeneratoren mit Wasserdampferzeugungsmantel abziehenden Gase, dadurch gekennzeichnet, dass die Gase durch eine ausserhalb des Generators liegende Leitung unmittelbar oder nach Durchgang durch einen Verbrennungsraum (g) in einen den Wasser- dampferzeugungsraum umgebenden Mantelraum (b) geleitet werden, um die fühlbare Wärme dieser
Gase oder die bei deren Verbrennung entstehende Wärme oder beide Wärmemengen zur Steigerung der Dampferzeugung zu benutzen.