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Verfahren und Einrichtung zur Karburierung von Generatorgas.
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tretenden Leistungsverlust zu verringern, kann man eine Heizwerterhöhung durch Karburierung des Sauggases mittels Kohlenwasserstoffe anwenden. Wenn niedrig siedende Kohlenwasserstoffe verwendet werden, ergeben sich keine Schwierigkeiten, da solche Kohlenwasserstoffe auch bei Mischung mit einem im Interesse guter Zylinderfüllung stark abgekühlten Gasgemisch nicht kondensieren.
Will man zum Karburieren jedoch die billigeren hochsiedenden Kohlenwasserstoffe, wie Gasöl, Heizöl, Teeröl u. dgl., verwenden, indem man dieselben in verdampftem oder zerstäubtem Zustand dem fertigen
Sauggas zusetzt, so ergeben sich Schwierigkeiten, wenn das Gasgemisch nicht auf einer so hohen Temperatur gehalten wird, dass ein Kondensieren und Niederschlagen des Schweröls in den Gasleitungen, Ventilen oder Zündkerzen vermieden wird. Diese erhöhte Gastemperatur bedeutet jedoch wieder schlechtere Zylinderfüllung und daher Leistungsverlust des Motors.
Es wurde daher versucht, solche schwere, hochsiedende Kohlenwasserstoffe (Schweröle) nicht in Dampfform dem fertigen, aus dem Generator kommenden Gas zuzusetzen, sondern dieselben in flüssiger Form an solchen Stellen in den
Generator einzuführen, wo dieselben infolge der hohen Temperaturen zersetzt, d. h. in solche Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, die auch im gekühlten Gas nicht mehr kondensieren. In solchen Fällen muss die Einführung des Schweröls'in den Generator an Stellen erfolgen, wo es einerseits rasch auf genügend hohe Temperatur (mehr als 600 ) erhitzt und zur Gänze zersetzt und nicht vielleicht zum Teil nur verdampft wird und wo es anderseits mit möglichst wenig Luft zusammentreffen und nicht etwa verbrennen kann.
Der Vorgang ist dann der, dass das Schweröl durch geeignete Zuführungsorgane in den Generator einfliesst, eintropft oder eingespritzt wird und zunächst stark erhitzt und verdampft wird.
Bei dieser Erhitzung und Verdampfung wird ein Teil des Öls unter Abspaltung von Wasserstoff in Ölkoks zerlegt, während der Rest zum Teil in teerartige, hochsiedende Kohlenwasserstoffe umgewandelt und dann unter Anlagerung von Wasserstoff zu niedrig siedenden Kohlenwasserstoffen verkrackt wird, zum Teil sich aber in permanentes Ölgas von sehr hohem Heizwert umwandelt. Der sich anlagernde Wasserstoff kann der Feuchtigkeit des Brennstoffes oder dem der Verbrennungsluft absichtlich beigefügten Wasserdampf entstammen. Ein Übelstand ist es, dass der beim Erhitzen und Verdampfen des Schweröls sich bildende Ölkoks durch Verstopfen der heiss werdenden Zuleitungsorgane häufige Betriebsstörungen mit sich bringt und auch eine Verminderung der zur Karburierung bestimmten Schwer- ölmengen bedeutet.
Von der fraktionierten Destillation der Erdöle her ist es bekannt, dass die beim Verdampfen von flüssigen Kohlenwasserstoffen sich bildenden Mengen von Ölkoks und teerartigen Rückständen perzentuell wesentlich geringer werden, wenn dieses Verdampfen in Gegenwart von reichlichen Wasserdampfmengen erfolgt und wenn ausserdem die Dauer, während welcher das flüssige Öl der hohen Temperatur ausgesetzt ist, möglichst abgekürzt wird.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die genannten Übelstände ; sie betrifft ein Verfahren zur Karburierung von Generatorgas in Sauggasgeneratoren mit abwärts gerichtetem Zug, bei dem das zum Karburieren bestimmte Schweröl ausserhalb des Generators unter Verwendung eines sauerstofffreien bzw. sauerstoffarmen Schutzgases (Wasserdampf, Auspuffgas, Generatorgas od. dgl. ) zerstäubt oder vernebelt wird, worauf das Gemisch in die Grenzzone zwischen Verbrennungs-und Reduktionszone eingeblasen bzw. eingesaugt wird. Das Schutzgas kann dabei eine derartige Temperatur haben, dass
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der Ölnebel noch vor Eintritt in die erwähnte Grenzzone bis nahe an die Verdampfungstemperatur des betreffenden Schweröls vorgewärmt wird.
Die Grenzzone zwischen Verbrennungs-und Reduktionszone ist deswegen die geeignetste Stelle, weil dort Temperaturen von zirka 8000 herrschen, freie Verbrennungsluft nur mehr in geringer Menge vorhanden ist und doch noch ein genügend langer Weg für die Zersetzung des Schweröls durch den glühenden festen Brennstoff der Reduktionszone zur Verfügung steht. Ausserdem findet hauptsächlich am Beginn der Reduktionszone die Wasserdampfzerlegung und damit die Bildung von Wasserstoff statt. Das in Mischung mit dem Ölnebel eingeblasene Schutzgas erschwert die Berührung des Öls mit etwa doch noch vorhandenen geringen Luftmengen und die Ölkoksbildung.
Die Dauer der Einwirkung der hohen Temperatur auf die Öltröpfchen ist wegen deren ausserordentlichen Kleinheit und wegen der Vorwärmung beträchtlich herabgesetzt, so dass auch aus diesem Grunde die Ölkoksbildung stark vermindert ist und der Umwandlungsprozess in permanente oder gekrackte Kohlenwasserstoffe sofort einsetzen kann. Die unmittelbar bei der Eintrittstelle in den Generator infolge der hohen dort schon herrschenden Temperatur in geringem Masse vielleicht doch bestehende Ölkoksbildung kann infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Ölnebelschutzgas-
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entstehen und sofort weggeblasen werden.
Die Zerstäubung des Schweröls erfolgt ausserhalb des Generators unter Zuhilfenahme eines normalen Spritzvergasers, wie solche bei Benzinmotoren verwendet werden. Zwischen dem Zerstäuber (Spritzvergaser) und der Eintrittsstelle des Ölnebelschutzgasgemisches in die Grenzzone des Generators wird eine Drosselklappe oder ein ähnlich wirkendes Regelorgan eingeschaltet,, das die zeitliche und mengenmässige Regelung des Ölnebelschutzgasgemisches gestattet.
Vor dem Zerstäuber wird in die Schutzgaszuleitung eine Drosselklappe oder ein ähnliches Regelorgan eingeschaltet, welches das Mischungverhältnis zwischen Schutzgas und Schweröl zu regeln gestattet ; es kann daher durch die Betätigung einer einzigen Drosselklappe die Karburierung fast augenblicklich vorgenommen oder unterbrochen werden, was bei Einführung von flüssigem Schweröl in den Generator nur mit Verzögerungen möglich ist.
Die Zeichnung zeigt die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführung. Der Generator mit Abwärtszug ist mit festem Brennstoff gefüllt. In der Verbrennungs-oder Oxydationszone verbrennt der feste Brennstoff mit der bei 1 eintretenden Luft ; die entstehenden Verbrennungsgase werden beim Abwärtsströmen in der Reduktionszone zu Generatorgas reduziert und gelangen durch den Rost und durch die Öffnung 2 in die Gasleitung 10 und zum Motor. Bei 3, nämlich in der Grenzzone zwischen Oxydations-und Reduktionszone, ist mittels einer Rohrleitung 9 ein normaler Spritzvergaser 4 ange' schlossen, dessen Schwimmerkammer 5 durch die Rohrleitung 12 aus einem Schwerölbehälter 11 mit Schweröl versorgt wird. Aus der Schwimmerkammer 5 gelangt das Öl in bekannter Art zur Spritzdüse des Spritzvergasers.
Die Ansaugöffnung des Vergasers ist durch die Rohrleitung 6 an die Schutzgasquelle (Wasserdampferzeuger, Auspufftopf, Generatorgasbehälter u. dgl.) angeschlossen, die das Schutzgas unter einem geringen Überdruck liefert. Das durch die Rohrleitung 6 zum Zerstäuber strömende Schutzgas wird mittels der Drosselklappe 7 in Menge und Druck geregelt, strömt dann mit ziemlicher
Geschwindigkeit durch den Mischraum des Vergasers an dessen Düse vorbei, zerstäubt das aus der Düse austretende Schweröl und gelangt mit dem Schwerölnebel innig gemischt über die Drosselklappe 8 und durch das Rohr 9 in die Grenzzone zwischen Verbrennungs-und Reduktionszone des Generators.
Da im Generator der vom Motorsaugzug herrührende Unterdruck herrscht, wird von diesem zusammen mit der entsprechend eingestellten Drosselklappe 8 das Karburieren fast augenblicklich eingeleitet oder abgestellt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Karburierung von Generatorgas durch Einführung von Schwerölen in Sauggasgeneratoren mit Abwärtszug, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweröl ausserhalb des Generators zerstäubt oder vernebelt und mit einem sauerstofffreien bzw.-armen Schutzgas (Wasserdampf, Auspuff- gas, Generatorgas u. dgl. ) gemischt wird, worauf das Gemisch in die Grenzzone zwischen Reduktion- und Oxydationszone des Generators eingeblasen oder eingesaugt wird.