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Kombinierter Gas- und Dampferzeuger.
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Zulegen mit feuerfesten Steinen, zwecks gasdichter Trennung des Vergasungsschachtes vom äusseren Gasmantelraum abgedichtet werden. Die Schuhe für die unteren Rohrenden (bzw. der erwähnte Ring) erhalten gegen die Mittelachse des Vergasungsraumes hin eine abgeschrägte Fläche, um in Rosthöhe eine glatte Oberfläche der den Vergasungsraum begrenzenden Kesselteile trotz der Verwendung von runden Röhren zu schaffen. Dies ist notwendig, da sonst die Schlacke in den Zwischenräumen der Röhren bzw. an der durch die untere Wasserkammer bei ihrer Oberkante hervorgerufenen Abstufung der Innenoberfläche des Vergasungsraumes hängen bleiben würde.
3. Zur Erzielung der Dichtheit der durch die eng aneinandergereihten Röhren gebildeten Trennungswand zwischen Vergasungsraum und Gasmantelraum wird zwischen je zwei Röhren ein metallischer Streifen eingelegt, der einen grösseren Ausdehnungskoeffizienten hat als das Eisen (z. B. ein Streifen aus Kupfer) und der auf beiden Seiten verstemmt wird. Diese Dichtungsstreifen reichen bis hinab in die Zone der obenerwähnten metallischen Schuhe. Man kann anstatt der Abdichtung mittels der Streifen auch die Röhren gegeneinander verschweissen.
4. Damit die im Vergasungsschacht entwickelten Gase in den äusseren Gasmantelraum gelangen können, ist eine Anzahl von Röhren an ihrem oberen Ende auf eine grössere Rohrlänge verjüngt, so dass die zwischen den einzelnen Röhren bei der Verjüngung verbleibenden Zwischenräume den für den Gasabzug in den Gasmantelraum erforderlichen freien Querschnitt ergeben. Die Trennungswand schliesst dann (falls im Vergasungsschaeht und im äusseren Gasmantelraum die gleiche Gasart sich befindet) nur teilweise ab. Dort wo die heissen Verbrennungsgase in den äusseren Gasmantelraum eintreten, wird vorteilhaft ein Dampfüberhitzer angeordnet. Im Falle ungleicher Gasarten im Vergasungssehaeht und äusseren Gasmantelraum muss die Trennungswand zwischen diesen beiden Räumen von der unteren bis zur oberen Wasserkammer hin vollständig geschlossen sein. Dies ist z.
B. bei der Wassergaserzeugung der Fall, wo sich im inneren Vergasungsraum ein anderes Gas befindet, wie im äusseren Gasmantelraum und eine Mischung beider Gasarten hinangehalten werden muss. Der Weg der Gase vom Vergasungsschacht in den Gasmantelraum ist in diesem Falle der gleiche, wie in der österr. Patentschrift Nr. 101466 beschrieben ist. Bei der Wassergaserzeugung wird im Gasmantelraum des kombinierten Gas-und Dampferzeugers die fühlbare Wärme der in einem neben letzterem angeordneten Verbrennungsraum verbrannten Heissblasegase ausgenutzt. Hiefür muss eine grössere Heizfläche vorgesehen werden als die die Trennungswand zwischen Generatorwand und Gasmantelraum bildenden, zwischen der unteren und oberen Wasserkammer sitzenden Röhren geben können.
Die Vergrösserung der Heizfläche kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass zwischen der unteren und oberen Wasserkammer eine oder mehrere Rohrreihen eingezogen werden. Die Röhren dieser Rohrreihe brauchen nicht mehr eng aneinander gereiht und deshalb an den Rohrenden verjüngt werden. Sie können statt einer lotrechten eine schräge Lage erhalten. Im Gasmantelraum des zur Generatorgaserzeugung verwendeten kombinierten Gas-und Dampferzeugers kann ein Dampfüberhitzer angebracht werden.
Auch bei den Generatoren für Wassergaserzeugung kann dies der Fall sein, der Dampfüberhitzer wird aber dann an jener Stelle angeordnet, wo die Heizgase schon teilweise abgekühlt sind und nicht mehr jene Temperatur haben, durch die es zu unzulässiger Erhitzung der Überhitzerröhren kommen kann ; das ist die Stelle vor dem Gasaustritt aus dem Gasmantelraum.
In der Zeichnung ist als Beispiel eine Ausführungsform des der Erfindung gemäss gebauten kombinierten Gas-und Dampferzeugers dargestellt. Fig. 1 zeigt einen lotrechten Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 2 ; Fig. 2 zeigt den Grundriss, zum Teil im Schnitt nach den Linien C-D bzw. E-F und < ?-B der Fig. l ; die Fig. 3,4 und 5 zeigen einen der vorstehend erwähnten Schuhe in drei verschiedenen Ansichten ; die Fig. 6 und 7 stellen die Abänderung der Einrichtung für Wassergas-und Dampferzeugung dar.
In dem Schacht a des kombinierten Gas-und Dampferzeugers nach Fig. 1 lagert auf einem Rost b das Vergasungsmaterial. Die Wärmeübertragung an den Kessel findet zunächst unmittelbar durch die Ausstrahlung des heissen Vergasungsstoffes statt. Der Rost b kann ein fester oder beweglicher, z. B. ein Drehrost, sein. Die Röhren c sind an ihren unteren Enden cl und an ihren oberen Enden C2 verjüngt, damit die Rohrenden in die Wasserkammer d und e eingewalzt werden können ; sie sind eng aneinandergereiht. Da die durch sie geschaffene Trennungswand zwischen dem Vergasungsschaeht a und dem äusseren Gasmantelraum f gasdicht sein muss, so werden die Zwischenräume, die zwischen. den eng aneinandergereihten Röhren c verbleiben, abgedichtet. Diese Abdichtung kann verschiedenartig sein.
Sie kann eine metallische Dichtung m (Fig. 2) sein, die zwischen je zwei Röhren eingeschoben und dann behufs Erzielung eines gasdichten Abschlusses verstemmt wird. Auch können je zwei nebeneinanderliegende Röhren miteinander verschweisst werden oder die Röhren können besonders profiliert sein, um je zwei nebeneinanderliegende Röhren miteinander verschrauben oder vernieten zu können. Um die Gasdichtheit an den verjüngten Rohrenden zu erzielen, wo naturgemäss die Spalten zwischen je zwei Röhren grösser sind, werden die Rohrenden in Ausnehmungen von metallischen Schuhen g (Fig. 3-5) oder eines ein-oder mehrteiligen Ringes gesteckt. In diesen Ausnehmungen können die Rohrenden leicht abgedichtet werden.
Um eine zusammenhängende glatte Innenoberfläche des Vergasungsraumes zu erhalten, werden die einzelnen aneinandergereihten Schuhe oder der diese ersetzende Ring gegen
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die Mittelachse des Dampfkessel bzw. des kombinierten Gas-und Dampferzeugers hin mit Schrägflächen gl versehen. Die obere Verjüngung der Röhren c erfolgt bei einer Anzahl nebeneinanderliegender Röhren auf eine grössere Rohrlänge C3 (Fig. l, links oben). Dadurch werden die dazwischen verbleibenden Spalten grösser und ergeben die für den Gasübertritt vom Vergasungsraum in den Gas- mantelraum f erforderlichen freien Querschnitte.
Diese an höchster Stelle liegenden Gasdurchgangs- öffnungen werden gegenüber dem tiefer liegenden, aus dem Gasmantelraum f abführenden Gasaustrittsstutzen h angeordnet, damit die heissen Gase Gelegenheit haben, alle Röhren im Gasmantelraum vor ihrem Austritt aus letzterem zu bestreichen und ihre fühlbare Wärme abzugeben. Zur Vermeidung eines Wärmeverlpstes durch Ausstrahlung der Decke p des Generatorsehaehtes ist eine Isolierung r aus feuerfesten Steinen vorgesehen.
Im Falle die Einrichtung als konbinierter Gas-und Dampferzeuger für die Wassergaserzeugung Verwendung finden soll, wird die Trennungswand c zwischen dcr untercn und oberen Wasserkammer d und e voll durchgeführt, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, d. h. die Spalten zwischen den eng aneinandergereihten Röhren c werden am ganzen Sehaehtumfang mittels der metallischen Dichtungsstreifen, der metallischen Schuhe oder durch sonstige Mittel gasdicht verschlossen. Der Weg des Gases ist in diesem Falle der gleiche, wie in der eingangs erwähnten österr. Patentschrift Nr. 101466 beschrieben.
Die vom Verbrennungsraum kommenden heissen Abgase (das sind die Verbrennungsgase der beim Wassergasprozess entstehenden Heissblasegase) ziehen durch den Gasmantelraum f nach n und umspülten die hier zwischen der unteren und oberen Wasserkammer angeordneten Röhren c und die gegebenenfalls vorgesehenen, im Gasmantelraum auf der Gasausgangsseite liegenden Rohrschlangen des Dampfüberhitzers L Im Falle der Verwendung des kombinierten Gas-und Dampferzeugers zur Wassergaserzeugung müssen ferner ausser den den Generatorschacht bildenden eng aneinander gereihten Röhren c noch die Röhren o (Fig. 6 und 7), die ebenfalls in die obere und untere Wasserkammer eingewalzt sind, aber nicht mehr aneinander dicht anliegen und deshalb auch nicht mehr verjüngt sein müssen, zur Vergrösserung der Kesselheizfläche vorgesehen werden.
Der Gasmantelraum f beider Ausführungsformen des vorliegenden Gas-und Dampferzeugers ist innen von der aus den Röhren gebildeten Trennungswand c und aussen von der mit Isoliermaterial i ausgekleideten Verschalung i begrenzt ; in ihm kann ein Dampf Überhitzer ! angeordnet sein. Der Röhrenkessel kann mit einem oder mehreren getrennt angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Oberkesseln zwecks Erzielung einer besseren Wasserzirkulation, eines grösseren Wasserinhaltes oder wegen Vergrösserung der Wasseroberfläche ausgerüstet sein. Die in Fig. 6 dargestellte Isolierung r der Generatorsehachtdecke p mit feuerfestem Material hat den gleichen Zweck wie oben für Apparate zur gewöhnlichen Generatorgaserzeugung beschrieben ist.
Der als Röhrendampfkessel ausgebildete kombinierte Gas-und Dampferzeuger kann auch als Dampfkessel allein betrieben werden, in welchem Falle im Generatorschaeht eine vollkommene Verbrennung stattfindet und die bei dieser entstehenden Verbrennungsgase ihre Wärme an die Röhren c
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kombinierter Gas-und Dampferzeuger, bei welchem der Schacht des Vergasungsraums durch stehende, aneinandergereihte und gegeneinander abgedichtete Röhren gebildet wird, die auf der der Generatorachse zugewendeten Innenseite der strahlenden Wärme des Vergasungsbrennstoffes ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Röhren gebildete Wand auf der Aussenseite von einem Gasmantelraum umgeben ist, der in für Generatorringraumkessel bekannter Weise im Falle der Generatorgaserzeugung von den aus dem Vergasungsraum abziehenden Gasen, im Falle der Wassergaserzeugung von den Blasegasen oder deren Verbrennungsgasen, gegebenenfalls vom heissen Wassergas, erhitzt wird.