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Die Erzeugung von Russ aus Azetylen oder einem andern geeigneten Gas durch Druckspaltung geschieht so, dass das Gas komprimiert und entzündet bzw. zur Explosion gebracht wird, wodurch das Gas in Russ und Wasserstoff gespalten wird. Das entstandene Russ-Wasserstoffgemisch wird mittels eines Exhaustors od. dgl. durch Rohre und einen Russsammler in einem Kreislauf geblasen, während dessen sich immer mehr Russ im Sammler ablagert. Nachteilig sind die lange Dauer des Ablagerns und die Gefahr, dass nicht der gesamte Russ aus den Rohren ausgeblasen worden ist, weil selbst geringe zurückgebliebene Russreste bei der nächsten Spaltung Explosionen hervorrufen können.
Demgegenüber wird gemäss der Erfindung nach dem Spalten nicht sogleich der Exhaustor eingeschaltet, sondern vielmehr vorher der beim Spalten entstandene Wasserstoff in einen Druckbehälter abgelassen und von diesem aus bei Erreichung eines genügenden Überdruckes zum Ausblasen des Russes aus den Rohren in einen Sammler abgelassen. Das durch das erste Ausblasen bewirkte Abseheiden der Hauptmenge des Russes aus den Rohren erfolgt also nicht wie bisher durch ein Russ-Wasserstoffgemisch, sondern durch Wasserstoff. Die Erfindung besteht weiters in einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Ansicht bzw. Schnitt. a sind die Spaltrohre, die miteinander zu einem Aggregat verbunden sein können.
Die grosse Oberflächenausbildung der Rohre gestattet eine bequeme Kühlung, so können sie beispielsweise von einem Mantel al umgeben sein und von Wasser oder Öl umspült werden. Die Rohre sind auf einem Fundament, beispielsweise mittels Rohrschellen a2, gelagert, u. zw. derart, dass die einen Enden der Rohre fest eingespannt und die andern freien Enden der Rohre in Sehellen oder Gabeln leicht verschiebbar sind. Dadurch können sich die Rohre bei plötzlicher Erwärmung beliebig ausdehnen.
Die Rohre sind an ihren Enden durch Verschlussvorrichtungen abgeschlossen, u. zw. bestehen die Verschlussventile aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen, von denen der eine fest auf der Verschlussspindel sitzt und der andere auf letzterer um eine kleine Strecke verschiebbar ist und sich mit seiner Kegelfläche auf eine entsprechende Kegelfläche eine am Ende des Spaltrohres vorgesehenen Flansches aufsetzt.
Der für die Entzündung des in den Spaltrohren befindlichen Gases mit Ein- und Auskanälen versehene Zündkopf wird in beliebiger Weise auf dem Spaltrohr befestigt.
Da nun die in die Zündkerze eingeführten zu spaltenden Gase Russ mit sich führen, dessen Teilchen dazu neigen, sich auf Ventilsitzen ablagern, besteht bei den üblichen Ventilen die Gefahr von Undichtigkeit. Deshalb ist das an dem Zündkopf vorgesehene Ventil speziell ausgebildet, u. zw. ist die Ventilstange d das Ventilgehäuse, das einen mit Innengewinde versehenen Teil d2 trägt.
Das Kopfende cl 4 der Ventilstange ist konisch verjüngt, sodann erfolgt eine zylindrische Führung und dann anschliessend eine konisch gestaltete Schulter. Diese Schulter bildet den Übergang zu der Ventilstange d. Wenn das geöffnete Ventil also geschlossen wird, tritt zunächst die konische Spitze in die zylindrische Bohrung des Ventilsitzes d5 ein, schiebt eventuell gröbere Ablagerungen von Russ od. dgl. vor sich her, während der sich an das konische Endteil anschliessende zylindrisehe Führungsteil auch fester sitzende Russteile absehabt, so dass eine Bildung von Russ zwischen Ventilkopf und Ventilsitz stets vermieden ist.
Wenn der Ventilkopf und auch die konische Schulter der, Ventilstange aus gut gehärtetem Stahl, der Ventilsitz dagegen aus weicherem Material, beispielsweise weichem Siemens-Majtin-Stahl gefertigt
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ist, findet durch das Gegendrängen der Ventilstangenschulter eine ständige Stauehwirkung statt, die einem eventuellen Bestreben zum Weiterwerden der zylindrischen Bohrung des Ventilsitzes entgegenwirkt. Auf diese Weise ist nicht nur eine Ablagerung von Russ auf den Ventilkopf bzw. im Ventilsitz vermieden, sondern auch stets für eine gleichbleibende gute Dichtung Sorge getragen.
Zur Komprimierung und Einführung des zu spaltenden Gases in die Spaltrohre a ist ein geeigneter Kompressor vorgesehen. Dieser besteht aus einem Arbeitszylinder el, einem Xiederdruckzylinder c2 und einem Hochdruckzylinder e3. Die Kolben dieser drei Zylinder sitzen auf einer gemeinsamen Kolbenstange e. Auf dem Arbeitszylinder ist ein Gehäuse 1 für einen Steuerschieber J vorgesehen, welch letzterer beispielsweise ein Drehschieber sein kann, dessen Ringkanal 12 mit den im Arbeitszylinder vorgesehenen
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zylinders e2 sitzen das Einlassventil il für das Gas und das Auslassventil i2, und am Hochdruckzylinder sind das Einlassventil kl und das Auslassventil k2 vorgesehen.
Die Arbeitsweise des Kompressors ist folgende : Die Flüssigkeit, beispielsweise das Öl, tritt unter Druck in das Drehschiebergehäuse 1 ein und gelangt durch den Ringkanal 12 und den vom Drehschieber in der Zeichnung gerade freigelegten Kanal g2 in den Arbeitszylinder el. Das Öl gelangt also auf die rechte Seite des Arbeitskolbens, so dass dieser auf den Hochdruckzylinder e3 zu bewegt wird.
Durch den im Niederdruckzylinder arbeitenden Kolben wird somit durch das Ventil il das zu komprimierende Gas, beispielsweise Azetylen, angesaugt, während das im Hochdruekzylinder e3. vor dessen Kolben befindliche Gas durch das Ventil k2 hinausgedrüekt wird. Sobald der Niederdruckkolben an den im
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Verbindung der Drehschieber 11 umgesteuert, so dass nunmehr der Ringkanal 12 mit dem Kanal gl des Arbeitszylinders in Verbindung gebracht wird und hiemit das unter Druck stehende Öl auf die linke Seite des Arbeitskolbens geführt wird. Letzterer bewegt sich also jetzt in Richtung des Niederdruck-
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gedrüc1. und in ein Kühlrohr oder Kühlschlange i3 in den Hochdruckzylinder e3 gelangt.
Dieses von der Kühlschlange kommende vorkomprimierte Gas unterstützt durch seine im Hochdruckzylinder e3 auftretende Entspannung die Arbeit des Arbeitskolbens bei dessen Bewegung in Richtung des Niederdruekzylinders. Sobald der Hochdruekkolben an den im Hochdruckzylinder ausschwingbar gelagerten Steuerhebel 12 anschlägt, wird durch eine ebenfalls nicht dargestellte Verbindung zwischen diesem Steuerhebel und dem Drehsehieber letzterer wieder umgesteuert, so dass der Arbeitskolben sich wieder
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Kanals 13 aus dem Arbeitszylinder heraus befördert wird, gelangt durch das Rohr h in den Behälter hl.
Aus diesem Behälter saugen die Kolben des Hoch-und Niederdruckzylinders Öl bei ihrer Bewegung in Richtung der mit dem Ventil versehenen Enden der Zylinder, u. zw. saugen sie das Öl durch einen Stutzen m2 bzw. ml, um es bei ihrer Rückbewegung wieder in den Behälter hl zurückzustossen. Hiedurch
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mittels kalten Wassers gekühlt werden kann. Der Behälter h3 steht durch den Stutzen 114 mit einer Ölpumpe und durch den Stutzen h5 über eine nicht dargestellte Leitung mit der Azetylensaugleitung in Verbindung.
Hiedurch wird erreicht, dass das Gas, welches bei etwa nicht vollständig abdichtendem Kolben zwischen letzterem und der Zylinderwand entweichen sollte, erstens nicht verlorengeht und zweitens nicht mit der Luft des Kompressorraumes in Verbindung kommt. Es wird vielmehr zusammen mit dem Öl mittels der Leitung A in das Rohr M und den Behälter 7t 3 gelangen, wo es auf die Oberfläche der in letzterem vorhandenen Ölmenge emporsteigt.
An Stelle des dargestellten Drehsehiebers kann natürlich auch jede andere Steuervorrichtung benutzt werden. Auch kann die Umsteuerbewegung des Drehschiebers il oder eines ändern Steuerorgans durch direkten Druck des Öls bewirkt werden, wodurch die Arbeit der Steuerhebel 12 vermieden wird. Auch kann ein Regulator vorgesehen sein, welcher verhindert, dass die Kolben bei geringem Gegendruck zu hart an die Zylinderdeckel anschlagen.
Wenn das in den Gaserzeuger angesaugte, in den beschriebenen Kompressor hochkomprimieite Gas in das Spaltrohr a, eingeführt und entzündet ist, setzt sich der Russ an die Innenfläche der Spaltrohre a ab. Zum Abführen des Russes bzw. zum Reinigen der Spaltrohre dürfen letztere nicht geöffnet werden, da unter keinen Umständen Luft in die Spaltrohre eintreten darf. die die grösste Explosionsgefahr herbeiführen und auch den Wasserstoff verunreinigen wtirde. Der Russ wird aus den Spaltrohren a dadurch herausgeführt, dass man das durch die Spaltung entstehende Gemisch aus Wasserstoff und Russ durch einen Russsammler treibt, den dem Wasserstoff immer noch anheftenden Russ mittels Exhaustors od. dgl.
von neuem den Spaltrohren zuführt und in gleicher Richtung wieder über den Russsammler durchleitet. Auf diese Weise werden die Spaltrohre mit einem Gemisch aus Wasserstoff und Russ durchblasen, d. h. ohne Zuhilfenahme mechanischer Mittel, gereinigt.
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Bevor jedoch das Durehblasen mittels des Exhaustors eingeleitet wird, wird gemäss der Erfindung in den Spaltrohren kurze Zeit mittels reinen Wasserstoffgases von beispielsweise 8 Atm. der Russ von der Rohrwandung abgestossen und zum grössten Teil dem Sammelbehälter zugeführt. Zu diesem Zweck wird der infolge der Explosion vorhandene Überdruck des Wasserstoffgases vor Intät'gkeitsetzen der Exhaustorleitung durch ein (nicht dargestelltes) Ventil in einem Druckbehälter n abgelassen, bis in diesem Druekbehälter ein geeigneter Überdruck von beispielsweise 8 Atm. vorhanden ist. Sodann wird die Exhaustorleitung angestellt, die wie folgt die Spaltrohre reinigt : An die Spaltrohre a ist eine Rohrleitung o1 angeschlossen, durch welche mittels Exhaustors o2 dem Russsammler o3 der bei der Spaltung entstehende Russ zugeführt wird.
Der Russ wird sich also
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in den Sammler o3 hineinragenden Trichter o5 und durch die Leitung o6 über den Exhaustor o2 mittels einer Leitung r wieder durch das Spaltrohr gelangt, wo er den noch im Spaltrohr befindliehen Russ heraustreibt. Das Ganze bildet also eine Ringleitung, die so lange in Umlauf gehalten wird, bis aller Russ aus dem Spaltrohr entfernt und der umlaufende Strom nur noch reiner Wasserstoff ist. An dem Trichter o4 des Russsammlers o 3 sehliesst sich eine Trommel o7 an, durch welche der gesammelte Russ entnommen wird. Zu diesem Zweck drückt eine Schnecke o8 den Russ in ein vorgelagertes Rohr o9 hinein, aus welchem der Russ nach Öffnen eines Schiebers o10 herausfällt.
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einer Anlage über ein Rohr p dem Kompressorstutzen il zugeleitet.
Es wird im Niederdruckzylinder e2 des Kompressors vorkomprimiert, im Hochdruckzylinder e3 hochkomprimiert, gelangt durch den Ventilstutzen k2 durch eine Rohrleitung q in das Ventil < M. von hier aus über den Zündkopf c in die Spaltrohre a und wird nach erfolgter Füllung entzündet. Während der Füllung und des Zündvorganges sind naturgemäss die an den Enden der Spaltrohre vorgesehenen Verschlussvorrichtungen abgeschlossen. Nach erfolgter Zündung werden nach Verlauf einiger Minuten die Muttern b12 zurückgedrcht, um die in die Verschlussspindel eingesetzten Keile b17 zu entlasten.
Der im Spaltrohr vorhandene Überdruck des Wasserstoffgases wird sodann durch ein besonderes (nicht dargestelltes) Ventil in einen DruckbeLälter n abgelassen, bis in letzterem ein geeigneter Überdruck von beispielsweise 8 Atm. vorhanden ist. Der noch im Spaltrohr verbleibende Druck wird darauf vollständig abgelassen und vorzugsweise dieser Rest des Wasserstoffgases über eine Rohrleitung ol in den Russsammler o3 abgelassen, in welchem sich der mitgerissene Russ absetzt. Nachdem die Keile b17 herausgehoben, die Verschlussspindel zmüekgeschcben und somit beide Verschlüsse geöffnet sind, wird aus dem erwähnten Druckbehälter M über eine Rohrleitung r Wasserstoffgas an dem Einlassverschluss in den Stutzen b3 eingelassen.
Dieses Wasseistoffgas wird durch die Turbinenflächen b16 in einen Drall versetzt, so dass der Russ durch grosse Gewalt von der Innenwand des Spaltrohres abgerissen und aus dem Spaltrohr durch die Leitung ol herausbefördert wird. Nachdem der Russ von der Innenwand des Spaltrohres vollkommen abgerissen ist und die Haupt-
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an dem Verschlusseinlassventil der Schieber bll von der aus der Zeichnung ersichtlichen Lage in seine obere Lage geführt, so dass er die Öffnung b4 abschliesst und die Öffnung b5 nunmehr freilegt. Hiedurch wird die Exhaustorringleitung hergestellt, die nunmehr einige Minuten in Benutzung g (ncmmen wird, so dass der Russ vollkommen aus dem Spaltrohr entfernt wird.
Sodann werden die Veisehlussspindeln M vorgezogen, so dass ihre Köpfe b18 mit den Verschlussteilen b14 in die zylindrische Bohrung der Flansche b2 eingeführt werden. Darauf werden die Keile b17 in die Verschlussspindeln b8 eingesetzt und die 1\1 uttern b13 angezogen. Durch den hiebei auf die Verschlussspindeln b8 ausgeübten Zug werden die Verschlussteile b14 auf der Kegelfläche der Flansche b2 aufrauhen und die Diehtungsscheiben b15 etwas seitlich auseinandergepresst, so dass eine vollständige Abdichtung selbst gegen sehr hohen Druck bewirkt wird. Sodann kann der neue Spaltprozess beginnen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von Russ durch Diuekspaltung von Gasen, bei welcher der Russ aus den Spaltrohren ausgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Spaltexplosion entstehende Überdruck des Wasserstoffes in einen Druckbehälter (n) abgelassen und von hier bei Erreichen genügenden Überdruckes der Wasserstoff nach Ablassen des Druckes in den Spaltrohren, z. B. über eine Leitung (r), in einen Stutzen (b3) eingelassen wird, wodurch der in den Spaltrohren befindliehe Russ in einen Sammelbehälter (o3) gedrückt wird, worauf erst der bekannte Gebläsekreislauf eingeschaltet wird.