DE1645863A1 - Verfahren zur Herstellung eines Brenngases aus einem Fluessiggas und Luft - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Brenngases aus einem Flüssiggas und Luft Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Brenngases aus einem Flüssiggas und Luft, bei dem das in den gasförmigen Zustand übergeführte Flüssiggas mit wenigstens einem Teil der Verbrennungsluft vermischt wird.
• Bei dem Flüssiggas handelt es sich beispielsweise um verflüssigtes Butan oder Propan.
• Aufgabe der Erfindung ist eine exakte Dosierung des Flüseiggases und der entsprechenden Verdtinnungs- bzw. Verbrennungsluft. Durch die Erfindung 8011 ein Brzangas hergestellt werden, das einen genau definierten einstellbaren Heizwert bzw. eine bestimmte Wobbezahl aufweist.
• Bisher ist es üblich, entweder das bereits verdampfte Flüssiggas über eine Blende einer ebenfalls mit einer Blende gemessenen Luftmenge zuzudosieren oder man läßt die kompremierte Luft über einen Injektor die entsprechende im flüssigen oder bereits im gasförmigen Zustand befindliche Flüssiggasmenge ansaugen. Auch das umgekehrte Prinzip, daß das bereits gasförmig gewordene Flüssiggas die erforderliche Luftmenge über einen Injektor ansaugt, gehört zum Stande der Technik.
• Der Regelbereich sowie die zu erzielende Genauigkeit des Verhältnisses zwischen Gas und Luft sind bei solchen Mischverfahren im allgemeinen sehr beschränkt. Stellglieder für die Regelung sind die entsprechenden Drücke von Luft und/ oder gasförmiger Flüssigkeit oder die Querschnitte der Rohrleitungen, die beispielsweise durch eingebaute Drosseln veränderlbar sind.
• Im grundsätzlichen Gegensatz zu den bisher durchgeftihrten Verfahren kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, daß das Flüssiggas in flüssigem Zustand mit einer Dosierpumpe gefördert wird, deren Antriebsvorriohtung mit der Antriebsvorrichtung eines Gebläses für die Förderung der gewüuschten Luftmenge identisch oder gekoppelt ist.
• Außer der damit möglichen genauen Dosierung weist das erfindungsgemäße Verfahren noch den Vorteil eines praktisch beliebig großen Arbeits- bzw. Regelbereiches auf, der nur durch den Drehzahlbereich der Antriebsvorrichtung begrenzt wird. Die Antriebsvorrichtung kann dabei selbst regelbar sein oder man verwendet ein Regelgetriebe für ein mit konstanter Drehzahl laufendes Antriebsaggregat.
• Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so geführt, daß das flüssige Gas von der Dosierpumpe in einen Wärmeaustauscher gefördert wird, von dem es in eine Mischkammer gelangt, die mit der erforderlichen Menge an Verbrennungs luft gespeist wird.
• Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich beispielsweise durch eine Dosierpumpe zur volumetrischen Förderung des Flüssigkeitsgases, deren Antriebsmotor mit einem Gebläse zur wenigst@is teilweisen Zufuhr der Verbrennungsluft gekoppelt ist, sowie durch eine Mischkammer und einen dieser Mischkammer im Zuge der Brennstoffufuhr von der Dosierpumpe vorgeschalteten W§rmeaustauscher.
• Der Antriebsmotor kann dabei ein drehzahlverstelbarer Elektromotor oder ein mit Regelgetriebe versehener Elektromotor mit konstanter Drehzahl sein.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man einen weiteren Antriebsmotor für das Gebläse und man sieht einen Regler vor, der beiden Antriebsmotoren gemeinsam ist und zu der Regelung ihrer Drehzahl dient.
• Der Regler wird zweckmäßig von der Temperatur des zu beheizenden Ofens gesteuert. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 eine dagegen etwas abgeänderte Ausftilirungsform.
• Mit der Anordnung nach Fig. 1 läßt sich ein Brenngas mit bekannter und definierter Zusammensetzung aus einem flüssigen Gas und Luft herstellen. Der Heizwert und die Wobbezahl werden über das Luftverhältnis ; eingestellt.
• Das Luftverhältnis ist im vorliegenden Fall etwas kleiner einzustellen, nach Möglichkeit oberhalb der oberen ZUndgrenze in Luft. Bei Propan liegt Æ beispielsweise bei 0,53 entsprechend 9,5 Vol.% Propan.
• Die zur Verbrennung notwendige Sekundärluft wird in üblicher Weise am Brenner zugeführt.
• Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform treibt ein Elektromotor 1, dessen Drehzahl veränderlich ist oder der über ein Regelgetriebe eine veränderbare Ausgangsdreh zahl zu liefern vermag, das apselgebläse 2 unmittelbar und die Dosierpumpe 3 beispielsweise über Riemenscheiben und Keilriemen an.
• Das gewünschte Luftverhältnis läßt sich durch das Übersetsungsverhältnis der beiden Riemenscheiben einstellen.
• Das Flüssiggas wird vom Vorratsbehälter 4 von der Dosierpumpe 3 in flüssigem Zustand in genau dosierter Menge einem Wärmeaustauscher 5 zugeführt, wo es verdampft. Dieser Wärmeaustauscher ist beispielsweise ein Doppelbodenwärmeaustauscher, der entweder mit Dampf oder elektrisch beheizt wird. Bei elektrischer Beheizung kann beispielsweise im Doppelboden befindliches Wasser über eine elektrische Widerstandsheizung auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden, wodurch man eine möglichst hohe Wärmeübergangszahl auf der Seite des Heizmediums erzielt.
• Das Flüssiggas wird auf Bie den beheizten Boden des Wärmeaustauschers 5 geleitet, verdampft dort und gelangt nunmehr gasförmig in eine Mischkammer 7, der durch das Kapselgebläse 2 in genau dosierter Menge die Luft zugeführt wird. In der Mischkammer 7 entsteht das Brenngas, das von dort aus dem Brenner zugeleitet wird. Das Gas befindet sich in der Misch kammer grundsätzlich unter Überdruck.
• Die Mengenregelung des Brenngases erfdgt bei konstantem Luftverhältnis über die Ausgangsdrehzahl des Elektromotors durch unmittelbare Beeinflussung seiner Drehzahl bzw. des ihm vorgeschalteten Regelgetriebes. Für die Regelung dient ein Regler 6, der beispielsweise in Abhängigkeit von der Ofentemperatur arbeitet. Bei konstantem Heizwert kann somit die Brenngasmenge dem Bedarf angepaßt werden.
• Der Wärmeaustauscher 5 dient nicht nur als Verdampfer für das F2Wsiggas, sondern vermag auch noch.die pulsierende Förderung durch die beispielsweise als Kolbenpumpe ausgebildete Förderpumpe 3 auszugleichen, so daß man einen konstanten und kontinuierlichen Gasstrom erhält.
• Mit steigender Fördermenge steigt bei gleichem Gasaustrittsquerschnitt des W§rmeaustauschers und ausreichendem Wärmeangebot der Druck im Wärmeaustauscher. Die Folge ist eine Erhöhung der Gasaustrittsgeschwindigkeit und damit der Brnngzsmenge. Erotz-dem handelt es sich im vorliegenden Fall nicht um eine übliche Druckregelung. Stellglied des Reglers ist nicht der Druck im Wärmeaustauscher, sondern die Drehzahl der Dosierpumpe. Unerwlnschte Störfaktoren, beispielsweise Temperaturschwankungen und veränderlicher Gegendruck bzw. unterschiedlicher Druckverlust in der Gasleitung vermögen das Stellglied nicht zu beeinflussen.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist für die Dosierpumpe 3 ein eigener Antriebsmotor 1a vorgesehen. Hier kann man das 3rennga-Luft-Verhältnis über eine Programmscheibe steuern. Diese Vorrichtung eignet sich besonders für eine zentrale Herstellung und Dosierung eines definierten Brenngas-Buft-Gemisches für einen Ofen durch mehrere Brenner, wobei die Regelung der Sekundärluftmenge von der Anlage mit übernommen wird. Das Luftverhältnis kann also Se nach gewünschter Ofenatmosphäre, d. h. oxydierender oder reduzierender Ofenatmosphäre größer oder kleiner als 1 sein.
• Will man vermeiden, daß die Flamme zurückschlägt, so leitet man Flüssiggas und Verbrennungsluft getrennt zu den Brennern, wobei die Mischung und Verbrennung des Gases im Brenner erfolgen. Dann kann die Mischkammer, die bei der Ausfürhungs form nach Fig. 1 vorgesehen ist, wegfallen. Voraussetzung für eine gleichmäßige Beaufschlagung der einzelnen Brenner sind lediglich gleiche Querschnitts- und Widerstandsverhältnisse der Zuleitungen.
• Hinsichtlich der Regelung unterscheidet sich diese Anordnung von der zuerst beschriebenen Anordnung nooh dadurch, daß man dem Regler über eine Programmscheibe jedes gewünschte Luftverhältnis als Funktion der Zeit vorgeben kann. Die Mengenregelung erfolgt z. B. wiederum über die Ofentemperatur als Stellgröße.
• Stellglieder sind bei dieser Regelung die Drehzahlen von Gebläse und Dosierpumpe.
• Patentansrüche:

Claims (8)

1. Patentansprüche i. Verfahren zur Herstellung eines Brenngases aus einem Flüssiggas und Luft, bei dem das in den gasförmigen Zustand übergeführte Flüssiggas mit wenigstens einem Teil der Verbrennungsluft vermischt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Flüssiggas in flüssigem Zustand mit einer Dosierpumpe gefördert wird, deren Antriebsvorrichtung mit der Antriebsvorrichtung eines Gebläses für die Förderung der gewünschten Luftmenge identisch oder gekoppelt ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß das flüssige Gas von der Dosierpumpe in einen Wärmeaustauscher gefördert wird, von dem es in eine Mischkammer gelangt, die mit der erforderlichen Menge an Verbrennungsluft gespeist wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Drehzahl der Antriebsvorrichtung(en) geregelt wird.
4. 4. Vorrichtung zur DurchfUhrung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, g g e k e n n z e i c h n e t durch eine Dosierpumpe (3) zur Yolumetrischen Förderung des Flüssiggases, deren Antriebsmotor (1) mit einem Gebläse (2) zur wenigstens teilweisen Zufuhr der Verbrennungsluft gekoppelt ist, sowie durch einen dem Brenner im Zuge der BrennQtoffzufuhr von der Dosierpumpe (3) vorgeschalteten Wärmeaustauscher (5).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i o h n e t, daß zwischen Brenner und Wärmeaustauscher (5) eine Mischkammer (7) eingeschaltet ist.
6. 6-. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Antriebsmotor (1, 1a) ein drehzahlverstetbarer Motor bzw. ein mit Regelgetriebe versehener Elektromotor mit konstanter Drehzahl ist.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, g e k e n n -z e i c h n e t durch einen weiteren Antriebsmotor für das Geblase (2) und durch einen beiden Antriebsmotoren (1, ia) gemeinsamen Regler (6) für deren Drehzahl.
8. 8.. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch g e k e n n z e i e h n e t , daß der Regler (6) von der Temperatur des zu beheizenden Ofens gesteuert ist.