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Verfahren und Gaserzeuger zur Erzeugung von Wassergas.
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kammern schliessen sich die zylindrischen Mäntel 5 der Heizkammer : 2 an.
In den unteren Teil des zylindrischen Mantels 3 der Zuführungskammer 1 münden z. B. drei Düsen 6 tangential ein, denen ein Gemisch aus Kohlenstaub und Wasserdampf zugeführt wird. Der Mantel 5 der Heizkammer 2 ist von einem Mantel 7 umgeben, dessen Hohlraum in zwei halbkreisförmige Teile 8, 9 unterteilt ist. Der Teil 8 mündet in die Zuführungsleitung. 10 für die Heizgase und
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Düsen 6 in der Kammer 1 eine kreisende Bewegung aus. In die angrenzenden Heizkammer : 2 werden die Heizgase durch die Düse 11 und die Verbrennungsluft durch die Düse 13 ebenfalls tangential eingeführt. Es entsteht dort eine kreisende Flamme, durch welche die Zersetzungskammern 1 von aussen beheizt werden.
Das kreisende Gemisch aus Kohlenstaub und Wasserdampf in den Zersetzuns ; s- kammern l wird also mit hoher Strömungsgeschwindigkeit an den heissen Kammerwandungen vorbeigeführt, u. zw. so lange, bis der Kohlenstaub restlos zu Asche zersetzt ist. Die Staubteilchen werden durch die Fliehkraftwirkung gegen den Mantel 3 der Kammer geschleudert, erst wenn diese Teilchen durch die Aussenbeheizung auf die Zersetzungstemperatur gekommen sind, was erst nach mehrmaligem Umlauf der Fall sein kann, werden sie zu Asche verwandelt und erhalten dadurch ein kleineres spezifisches Gewicht.
Dies hat zur Folge, dass sie der Fliehkraft nur noch in geringem Masse unterliegen, so dass der in dem Sammelkanal 15 wirkende Saugzug überwiegt und die Asche zusammen mit dem erzeugten Wassergas durch die Öffnungen 17 in den Kanal 1. 5 entweicht. Die Ansammlung von Kohlenstaub am Boden des zylindrischen Mantels. 3 ist dadurch ausgeschlossen, dass sich dort die Düsen 6 befinden, so dass sieh absetzender Kohlenstaub durch den eintretenden Strom wieder in den Kreislauf mitgerissen wird. Es enthält daher der abziehende Wassergasstrom nur noch Asche, aber keinen unzersetzten Kohlenstaub.
Dabei ist die Wassergaserzeugung dadurch wesentlich beschleunigt, dass das Gemisch aus Kohlenstaub und Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit an den beheizten Wandungen der Kammer 1 vorbeiströmt und demgemäss der Übergang der Wärme von den in den Heizkammern.'2 kreisenden Heizgasen durch die Wandungen 4 der Kammern 1 hindurch auf das Gemisch entsprechend schnell erfolgt. Der Wassergaserzeuger hat somit eine hohe Leistung.
Durch den Kreislauf der Flamme in den Heizkammern 2 wird die Wärme auf den ganzen Umfang der Kammer sehr gleichmässig verteilt. Die Heizgase und die Verbrennungsluft werden bei ihrem Eintritt in die Kammer durch die Düsen 11 bzw. 13 sofort von der kreisenden Flamme erfasst und verteilt. Es ist daher eine örtliche Uberhitzung der Zersetzungskammer 1 wirksam vermieden. Die Abgase treten unter der Wirkung des Saugzuges durch die Öffnungen 18 in den Sammelkanal- ? und ziehen nach aussen ab. Heizgase und Verbrennungsluft werden ferner beim Durchtritt durch die Zuführungskanäle bzw. 9 vorgewärmt, wobei zugleich die Strahlungsverluste der Kammern vermindert sind.
Der Leitkörper 14, der alle Kammern 1 und 2 durchsetzt, ist an seinem Ende (s. Fig. 1) mit seinem
Sammelkanal15 für Wassergas und Asche an eine Leitung 19 angeschlossen, die zu einem Dampfüber- hitzer 20 führt. Aus diesem gelangt der Gasstrom in einen Skrubber 21, in dem er von der Asche befreit wird. Von dort wird das Wassergas der Verbrauchsstelle oder dem Gasbehälter zugeleitet. Der Sammelkanal 16 für die Abgase der Heizkammern 2 steht mit einer Wärmeaustauschvorrichtung 22 in Verbindung, in der Heizgase und Verbrennungsluft vorgewärmt werden. Die Heizgase treten durch eine Leitung 23 in die Verteilungsleitung. ? (Fig. 3) und die Verbrennungsluft tritt durch eine Leitung 24 in die Verteilungsleitung 12.
Die Abgase gelangen aus der Wärmeaustauschvorrichtung 22 in einen Abhitzekessel 25, in welchem der für die Wassergaserzeugung benötigte Dampf erzeugt wird. Dieser Dampf tritt durch die Leitung 26 in den Überhitzer 20 und gelangt durch eine Leitung 27, gemischt mit Kohlenstaub, zu den Düsen 6 der Zersetzungskammern 1. Der Kohlenstaub kann auch getrennt von dem Wasserdampf in die Zersetzungskammern eingeblasen werden.
Bei der Ausführungsform des Gaserzeugers nach den Fig. 4-6 haben die verhältnismässig schmalen Zersetzungskammern in der Höhenrichtung eine langgestreckte Gestalt. In dem mittleren Teil des Schachtes 28 der Zersetzungskammern ist eine senkrechte Lenkwand 29 eingebaut, durch die in der Kammer ein Ringraum 30 gebildet ist. Die Wand 29 hat an ihrem oberen Ende eine Verstärkung 31, der gegenüber eine Verstärkung 32 der Wandung des Schachtes 28 liegt. Dadurch ist eine DÜse 3. 3 gebildet, in die das nach unten gerichtete Zuführungsrohr 34 für den Kohlenstaub und den Wasserdampf hineinragt.
Am Boden des Schachtes 28 ist eine Schurre 35 vorgesehen, an die sich unten ein
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in der übliehen Weise beheizt werden, indem das Heizgas unten durch eine Leitung 42 und die Ver- brennungsluft durch eine Leitung 4. 3 zugeführt werden. Die Abgase verlassen die Heizkammern 41 durch Kanäle 44.
Das mit hoher Geschwindigkeit durch die Leitung. 34 in den Ringraum 30 eingeblasene Gemisch aus Kohlenstaub und Wasserdampf strömt zunächst abwärts und wird durch die Lenkwand 29 am Boden des Schachtes 28 so umgelenkt. dass es in den der Einblasestelle abgewendeten Teil des Ringraumes aufwärts strömt. D die Düse 33 injektorartig wirkt, wird das Gemisch durch den aus der Leitung 34 austretenden Strahl mitgerissen, so dass es in dem Ringraum 30 einen Kreislauf ausfÜhrt, wie die eingezeichneten Pfeile zeigen. Es werden daher ebenso wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-3 die Kohlenstaubteilchen so lange in dem Kreislauf schwebend erhalten, bis sie durch die Aussen- beheizung auf die Zersetzungstemperatur gekommen und unter der Wirkung des Wasserdampfes zu Asche umgewandelt sind.
Etwa dennoch niedersinkende, schwerere Brennstoffteilehen setzen sich auf der Sehurre 35 in feiner Schicht ab und werden durch den vorbeikreisenden heissen Gasstrom zum grössten Teil wieder in den Kreislauf zurückgeführt oder doch auf die Zersetzungstemperatur gebracht. Die sich ablagernde Asche kann durch das Abzugsrohr 36 abgezogen werden.
Beim Vorbeistreichen des kreisenden Gasstromes an dem Rost 37 wird unter der Wirkung des im Abführungsraum herrschenden Saugdruekes ein Teil des Gasstromes aus dem Kreislauf abgezapft ; der durch die Spalten des Rostes 37 in den Raum 38 gelangende Gasteilstrom verringert dort seine Strömungsgeschwindigkeit, da der Durchgangsquerschnitt dieses Raumes erheblich grösser bemessen ist als der freie Querschnitt des Rostes. 37. Es scheiden sieh daher die etwa mitgerissenen, noch unzersetzten schwereren Kohlenstaubteilchen von der leichteren Asche in dem Raum 38 ab und fallen durch den Rost 37 in den Ringraum 30 zurück, wo sie durch den vorbeikreisenden Gasstrom wieder in den Kreislauf zurückgebracht werden. Das erzeugte Wassergas zieht mit der Asche in die Vorlage 40 ab.
Es ist also auch hier vermieden, dass unzersetzter Kohlenstaub mit dem Wassergas entweicht.
Die Einführung des Gemisches von Kohlenstaub und Wasserdampf in den Ringraum 30 erfolgt nach der Ausführungsform gemäss Fig. 7 von unten. Die Düse 33 ist im unteren Teil der Lenkwand 29 und der Wandung des Schachtes 28 vorgesehen. Es liegt dann die Einblasestelle dicht über der Sehurre, 35, wo die Injektorwirkung der Düse 33 gross ist. Es besteht somit die Gewähr, dass sich auf der Schurre ablagernde Staubteilchen erneut in den Kreislauf eintreten.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind in dem Schacht 28 zwei senkrechte Lenkwände 4 im Abstand voneinander eingebaut. Es entstehen dadurch zwei Ringräume 46, deren innerer Teil gemeinsam ist. Die unteren Enden der Lenkwände 45 sind so zueinander geneigt, dass sie eine Düse 47 bilden.
Unterhalb dieser Düse mündet in den Boden des Schachtes 28 das Zuführungsrohr 34, zu dessen beiden Seiten die Schurren 35 vorgesehen sind. Das eingeblasene Gemisch aus Kohlenstaub und Wasserdampf vollführt, wie die Pfeile in Fig. 8 zeigen, zwei Kreislaufbewegungen in dem Raum 46. Da die Zuführungsleitung 34 am tiefsten Punkt des Bodens des Schachtes 28 mündet, wird sich auf den Schurren 35 ablagernder Kohlenstaub durch den aus der Leitung. 34 austretenden Strahl aufgewirbelt und in den Kreislauf zurückgeführt.
Anstatt den Kohlenstaub zusammen mit dem Wasserdampf einzublasen, kann man ihn auch von oben in den Schacht 28 so frei hineinrieseln lassen, dass er von dem kreisenden heissen Gasstrom erfasst wird. Der Abführungsraum 38 kann auch am oberen Teil des Schachtes 28 seitlich angeordnet sein. Auch kann eine besondere injektorartig wirkende Düse an der Einblasestelle eingebaut werden.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 4-8 kann natürlich auch die Beheizung der Zersetzungkammern durch Heizkammern erfolgen, in welchen die Heizgase und die Verbrennungsluft gemäss der Ausführungsform nach Fig. 3 einen Kreislauf ausführen.
Zur Erzeugung des Kreislaufes der Betriebsstoffe kann man auch bei geeigneter Ausbildung des Gaserzeugerschachtes ohne Lenkwände auskommen.
Anstatt den Brennstoff mit dem Dampf in die Zersetzungskammer einzublasen, kann auch ein permanentes Gas dazu verwendet werden. Verwendet man unverkokte oder halbverkokte Brennstoffe, so kann man auch Doppelgas erzeugen, welches bekanntlich aus vergastem Teer, Leuchtgas und Wassergas besteht. Anstatt Kohlenstaub oder feingemahlene Kohle zu verwenden, kann natürlich auch ein feinkörniger Brennstoff Verwendung finden.
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