DE171052C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— JVi 171052 KLASSE 24 e. GRUPPE

WALTHER STREMME in SVEDALA, Schweden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. August 1905 ab.

Bei Sauggasgeneratoren, welche zwecks Abschwelung und Verbrennung bitumenhaltiger Brennstoffe ganz oder teilweise mit Verbrennung von oben nach unten arbeiten, war es bisher nicht möglich, bei verschiedener Belastung des Generators gleichwertiges, von Paraffin, Teer oder anderen bituminösen Stoffen freies Gas zu erzielen, und selbst bei gleichmäßiger Belastung traten besonders nach Betriebsunterbrechungen häufig Veränderungen in der Zusammensetzung des Gases ein, welche den Betrieb unzuverlässig machen.

Es hat sich nun herausgestellt, daß die Entschwelung des Brennstoffes unter Beseiti-

^J5 gung der bituminösen Bestandteile unter gewissen Umständen leicht gelingt, wenn nämlich die Luftgeschwindigkeit, welche sich aus der Belastung des Generators ergibt, eine bestimmte konstante Größe hat. Es bildet sich dann ein Gleichgewichtszustand zwischen der abwärts gerichteten Luftgeschwindigkeit und dem aufwärts gerichteten Auftrieb der in der Verbrennung sich entwickelnden erhitzten Gase heraus, welcher die oberste Grenze des Feuers innerhalb der Brennstoffsäule in konstanter Höhe erhält.

Wenn sich dieser Beharrungszustand herausgebildet hat, so erhält die oberste Feuerzone die Eigentümlichkeit, daß in ihr eine wesent-Hch höhere Temperatur herrscht als in den darunter liegenden Brennstoff schichten. Es ist nun beobachtet worden, daß innerhalb dieser heißen obersten Feuerzone nicht nur die Entstehung der Schwelgase, sondern auch die Verbrennung derselben vor sich geht. Hierbei ergibt sich in dieser Zone eine so hohe Temperatur, daß wenigstens ein erheblicher Teil des hygroskopischen und des durch Verbrennung der Kohlenwasserstoffe entstehenden Wasserdampfes unmittelbar nach seiner Entstehung durch den glühenden Koks zersetzt wird, während weiter unten die Temperatur schnell abnimmt. Vermindert sich die Zuggeschwindigkeit unter diese richtige Größe, so verliert die Verbrennung in der obersten Feuerzone an Intensität, was sich durch eine Verlängerung oder weniger scharfe Begrenzung dieser Oxydationsfeuerzone bemerklich macht, und es tritt dann regelmäßig Paraffin und Teer im Gase auf. Wird dagegen die Zuggeschwindigkeit erhöht, so wird die oberste Feuerzone ebenfalls infolge zu schnellen Abströmens der Verbrennungsgase in tieferen Zonen auseinandergezogen, die Intensität vermindert sich ebenfalls und das Feuer wandert zudem abwärts gegen den Gasabzug, so daß noch leichter unzersetzte Gase in diesen hineingelangen können.

Das Entstehen der hohen Temperatur der obersten Verbrennungszone erklärt sich dadurch, daß der Auftrieb der erhitzten Schwelgase, welche einen hochwertigen gasförmigen Brennstoff darstellen, wie erwähnt, der abwärts gerichteten Luftbewegung entgegenwirkt, was bei richtiger Bemessung der Luftgeschwindigkeit zur schnellen Durchmischung der Gase mit der zuströmenden Luft Ge-

legenheit gibt, so daß sie unter hoher Wärmeentwickelung· schnell verbrennen. Ist die Zuggeschwindigkeit zu groß, so bleiben die entstehenden Schwelgase nicht bis zu ihrer vollständigen Verbrennung in der obersten Verbrennungszone, sondern werden schnell abwärts gesaugt, wodurch die Verbrennungszone verlängert wird und um so mehr an Intensität verliert, als in den tieferen Schichten

ίο gleichzeitig Reduktionsvorgänge die Temperatur der Gase vermindern. Ist dagegen die Geschwindigkeit der zuströmenden Luft zu gering, so können die erhitzten Schwelgase, wenn auch zunächst nur in einzelnen lokal begrenzten Strömungen, vermöge ihres Auftriebes in die von oben zuströmende Luftsäule eindringen, und die Verbrennung findet dann teilweise in ungenügend vorgewärmten Zonen des Brennstoffes und daher unvollkommen statt. In diesen Fällen hat auch, wie erwähnt, die Feuerzone die Tendenz, aufwärts zu wandern, bis sie den Füllschacht erreicht und die entwickelten Schwelgase aus diesem herausqualmen oder -brennen, wodurch Unbequemlichkeiten und Wärmeverluste auftreten.

Nun ist aber bei dem Betriebe von Generatoren die Erhaltung einer gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft nicht möglich, weil die Belastung des Generators fortwährenden Schwankungen unterworfen ist. Durch geeignete Ausbildung des Generators läßt es sich aber erreichen, daß die zur Erzielung einer intensiven Oxydationsfeuerzone gerade richtige kritische Luftgeschwindigkeit bei jeder verschiedenen Belastung des Generators sich selbsttätig einstellt.

Zu diesem Zwecke benutzt man, wie auf der beiliegenden Zeichnung angedeutet, den obersten, den Brennstoff zuführenden Teil b des Generatorschachtes α zugleich als einzige obere Luftzuführungsöffnung und führt diesen Schachtteil b so eng aus, daß auch bei der geringsten Belastung des Generators in diesem Schachtteil die kritische Geschwindigkeit nicht unterschritten werden kann. Von da ab wird der Schachtquerschnitt bei c nach unten zu ' treppenförmig oder gleichförmig erweitert, bis er in seinem mittleren Teile bei d einen Querschnitt erreicht, welcher so groß ist, daß die bei der größten Belastung des Generators vorkommende Luftgeschwindigkeit in diesem weitesten Schachtteil die kritische Geschwindigkeit nicht überschreitet.

Hierdurch wird erreicht, daß die kritische Geschwindigkeit, bei welcher je nach den Eigenschaften des betreffenden Brennstoffes eine intensive Oxydationsfeuerzone entsteht, innerhalb des sich verengenden oberen Teiles des Generators entsteht. Dieser Teil des Generators bildet unter diesen Umständen bei veränderlicher Belastung einen Geschwindigkeitsregler, indem sich die Oxydationsfeuerzone / bei zu geringer Luftgeschwindigkeit von selbst dem Luftstrome entgegen in eine Zone bewegt, in welcher wegen des engeren Querschnittes die erforderliche höhere Geschwindigkeit herrscht, die dem Auftriebe das Gleichgewicht hält. Bei zu hoher Luftgeschwindigkeit wird umgekehrt die heiße Oxydationsfeuerzone in einen weiteren Querschnitt des Generators abwärts gedrängt, wo die für das Entstehen dieser Zone richtige Luftgeschwindigkeit herrscht.

Um diese selbsttätige Einstellung und überhaupt das Entstehen der eng begrenzten heißen Oxydationsfeuerzone zu erreichen, ist es notwendig, daß der Grad der Verjüngung des Generatorschachtes nach oben zu verhältnismäßig groß ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Einrichtung zur Beseitigung und Verbrennung der bituminösen Bestandteile von festen Brennstoffen in Gasgeneratoren mit von oben nach unten geführter Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß der Generatorschacht zwischen dem zugleich als obere Haupt-Luftzuführungsöffnung und zur Brennstoffzuführung dienenden Schachtteil (b), dessen Querschnitt so eng bemessen ist, daß die Luftgeschwindigkeit in ihm dem Auftriebe der Schwelgase bei schwächstem Generatorbetriebe mindestens gleichkommt und dem mittleren weitesten Schachtteil (d), dessen Querschnitt so bemessen ist, daß die Luftgeschwindigkeit in ihm den Auftrieb der Schwelgase bei stärkstem Generatorbetriebe nicht überwiegt, treppenförmig oder gleichförmig erweitert ist, zum Zwecke, diesen konischen oberen Schachtteil (c) als selbsttätigen Geschwindigkeitsregler bei den unvermeidlichen Belastungsschwankungen des Generatorbetriebes auszunutzen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.