DE1198954B - Vorrichtung zum Vergasen von Kohlen-wasserstoffen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Vergasen von Kohlenwasserstoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vergasen von Kohlenwasserstoffen.
• Es sind Gaserzeuger bekannt, die eine im wesentlichen zylindrische Reaktionskammer aufweisen, in die die zu vergasenden Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Mineralöle, sowie die Vergasungsmittel, wie Sauerstoff, Luft und/oder Wasserdampf, eingebracht werden. Im Innern der Reaktionskammer ist in der Nähe der Gasabzugsöffnung ein schnell umlaufendes Flügelrad vorgesehen, mit dessen Hilfe in der Reaktionskammer eine hohe Turbulenz unter Rückführung eines Teiles der erzeugten Gase aufrechterhalten wird. Hierdurch werden Temperaturspitzen, die zu unerwünschten Spaltungsvorgängen führen können, vermieden. Da die Temperaturen im Gaserzeuger verhältnismäßig hoch sind, wird bei den bekannten Gaserzeugern das aus Metall bestehende Flügelrad mit Wasser gekühlt. Zugleich wird auf diese Weise ein Teil der bei dem exothermen Vergasungsvorgang frei werdenden Wärme abgeführt, so daß eine günstige Reaktionstemperatur gehalten werden kann. Da das Flügelrad mit hohen Geschwindigkeiten umläuft, bereitet jedoch die Wasserkühlung des Rades, insbesondere die Ein- und Abführung des Wassers in das Flügelrad, technische Schwierigkeiten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlung des Flügelrades zu schaffen, bei der diese Schwierigkeiten vermieden werden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß entweder die Innenseite der Kammerwandung im Bereich des Flügelrades durch einen Kühlflüssigkeitsbehälter abgedeckt ist oder die seitliche Kammerwandung in Höhe des Flügelrades aus einem Kühlflüssigkeitsbehälter besteht. Die Kühlung des Flügelrades erfolgt gemäß der Erfindung also nicht direkt, sondern lediglich mittelbar. überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese Kühlung ausreichend ist, um die Festigkeit und eine ausreichende Lebensdauer des Flügelrades zu gewährleisten. Da die Wandung der Reaktionskammer infolge der Kühlung im Bereich des Flügelrades verhältnismäßig niedrige Temperaturen aufweist, kann vom Flügelrad eine große Wärmemenge durch Strahlung auf die Wandung abgegeben werden. Bereits hierdurch wird ein wesentlicher Kühleffekt bewirkt. Darüber hinaus ist aber gerade im Bereich des Flügelrades die Turbulenz der im Inneren der Reaktionskammer befindlichen Gase außerordentlich hoch, so daß eine weitere Kühlwirkung durch Konvektion der Gase eintritt. Zugleich wird die Temperatur der Gase selbst in wirksamer Weise herabgesetzt, so daß die Einhaltung der gewünschten Reaktionstemperatur des exothermen Vergasungsvorganges ohne Schwierigkeiten möglich ist. Im folgenden ist die Erfindung an Hand der F i g. 1 und 2 näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen Gaserzeuger gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt durch einen Gaserzeuger gemäß der Erfindung nach der anderen Ausführungsform.
• Der in F i g. 1 dargestellte Gaserzeuger gemäß der Erfindung weist eine im Querschnitt zylindrische Reaktionskammer 1 auf. Diese Reaktionskammer besteht im wesentlichen aus feuerfestem Material. Zentral im Boden der Reaktionskammer mündet eine Düse 2, durch die die zu vergasenden Kohlenwasserstoffe in den Reaktionsraum 3 eingebracht werden. Die Düse 2 ist umgeben von einer Dralldüse 4, die in der Nähe ihrer Mündung mit Drallblechen 5 versehen ist und der die Vergasungsmittel, wie Luft, Sauerstoff und/oder Wasserdampf, über einen tangentialen Stutzen 6 zugeleitet werden. Im oberen Bereich der Kammer 1 ist ein Abzugsrohr 7 für die erzeugten Gase vorgesehen. Etwa in Höhe des Abzugsrohres ist im Reaktionsraum 3 ein Flügelrad 8 angeordnet, das über eine Welle 9 mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebes in schnelle Umdrehung versetzt werden kann. Im Bereich dieses Flügelrades ist die Innenseite des Deckels 10 der Kammer mit einem Kühlwasserbehälter 11 ausgekleidet, dem das Kühlwasser über eine untere Leitung 12 zuaefübrt und aus dem das erhitzte Wasser über eine obere Leitung 13 abgeleitet wird.
• Im Betrieb werden in den Reaktionsraum 3 über die Düse 2 die zu vergasenden Kohlenwasserstoffe, z. B. in Form von Leichtöl, und über die Dralldüse 4 die Vergasungsmittel, z. B. Luft und Wasserdampf, eingebracht. Zugleich erfolgt im Inneren des Gaserzeugers infolge der schnellen Rotation des Flügelrades 8 eine Rückführung von erzeugten Gasen, wie dies in der Schnittebene durch die Strömungslinien 14 verdeutlicht ist. Infolge der eintretenden Mischung der eingeführten Kohlenwasserstoffe und Vergasungsmittel mit den rückgeführten Produktionsgasen wird eine gleichmäßige Vergasungstemperatur erreicht, die für die Erzeugung eines rußfreien Gases von großer Bedeutung ist. Naturgemäß ist die durch das Flügelrad erzeugte Turbulenz der Gase im Bereich des Flügelrades am größten, insbesondere wird ein Teil der Gase, die durch das Flügelrad nach außen geschleudert werden und dadurch in unmittelbare Berührung mit dem Kühlwasserbehälter 11 gelangen, von dem Flügelrad sofort wieder angesaugt, so daß diese Gase, die eine verhältnismäßig niedrige Temperatur aufweisen, das Flügelrad seinerseits kühlen. Eine weitere Kühlung des Flügelrades erfolgt dadurch, daß das Flügelrad erhebliche Wärmemengen auf den Kühlbehälter abstrahlt. Der Kühlwasserbehälter 11 bewirkt also sowohl eine Kühlung des Flügelrades als auch eine Kühlung der rückgeführten Gase, so daß einerseits die gewünschten Reaktionstemperaturen trotz der exothermen Wärmetönung des Vergasungsvorganges ohne Schwierigkeiten eingehalten werden können, darüber hinaus aber auch die für das Flügelrad bei der erforderlichen hohen Drehzahl aus Festigkeitsgründen zulässigen Temperaturen nicht überschritten werden, so daß auf eine direkte Kühlung des Flügelrades verzichtet werden kann und die damit verbundenen technischen Schwierigkeiten vermieden werden. Die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform eines Gaserzeugers gemäß der Erfindung entspricht zum großen Teil derjenigen gemäß F i g. 1; gleiche Teile wurden daher mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem Indexstrich versehen. Bei dieser Auslührungsform weist die seitliche Wandung 1' der Reaktionskammer etwa in Höhe des Flügelrades 8' eine als Kühlwasserbehälter ausgebildete Kammer 15 auf. Diese Kühlkammer ist mit einem unteren Wasserzulauf 16 und einer oberen Kühlwasserabführung 17 versehen. Die Gasabzugsöffnung 18 ist bei dieser Ausführungsform oberhalb des Flügelrades 8' im Deckel der Reaktionskammer angeordnet. Die Ausführungsform gemäß F i g. 2 zeichnet sich durch eine besonders einfache Bauweise bei sehr guter Wirksamkeit aus.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Vorrichtung zum Vergasen von Kohlenwasserstoflen, bestehend aus einer Reaktionskammer, in der in der Nähe der Gasabzugsöffnung ein schnell umlaufendes Flügelrad vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, däß entweder die Innenseite der Kammerwandung im Bereich des Flügelrades durch einen Kühlflüssigkeitsbehälter abgedeckt ist oder die seitliche Kammerwandung in Höhe des Flügelrades aus einem Kühlflüssigkeitsbehälter besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1115 881.