DE222748C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 222148 -KLASSE 26«. GRUPPE

im Innern einer Kammer.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. August 1908 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung von Gas aus flüssigen Brennstoffen im Innern einer Vergasungskammer, hauptsächlich zum ununterbrochenen Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß das zu vergasende Öl ο. dgl. in eine mit der Außenluft in Verbindung stehende

ίο Kammer geleitet wird, in welcher Heizbrenner eine Zone hocherhitzter Gase dauernd unterhalten, und zwar wird der flüssige Brennstoff in die Kammer auf der einen Seite der Zone unter Verstäubung eingeführt und auf der anderen durch den dort herrschenden geringen Diuck abgesaugt. Der Brennstoff wird so gezwungen, die Heizzone zu durchqueren, so daß seine völlige Vergasung erreicht wird.

Ein weiterer Vorteil dieser Einrichtung besteht darin, daß sich eine selbsttätige Anpassung der Gaserzeugung an den schwankenden Gasverbrauch sehr bequem erreichen läßt, ein Gasometer also nicht gebraucht wird.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform eines derartigen Generators dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 den Generator in Seitenansicht und teilweise im Schnitt. Fig. 2 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie .v²-x² und Fig. 3 ein solcher nach der Linie x^z-x^z der Fig. i, Fig. 4 eine Seitenansicht der Gesamteinrichtung, Fig. 5 eine Einzelheit der Speisevorrichtung von der Seite, Fig. 6 eine Vorderansicht dieser Vorrichtung, Fig. 7 eine Vorderansicht eines Heizbrenners und Fig. 8 ein wagerechter Schnitt durch den letzteren.

Die Einrichtung besteht aus dem Generator i, der zweckmäßig aus Mauerwerk oder anderem hitzebeständigen Material hergestellt und mit einem senkrechten Schacht 2 und' einem Zug 3 versehen ist, der oben mit der Auslaßleitung 4 in Verbindung steht. An diese schließt sich ein schräg aufwärts gerichtetes Röhr 5 an, das in den Schornstein 6 mündet. Dieser ist oben mit einem Abschlußventil 7 versehen und unten mit einem Ejektor 8 verbunden, mittels dessen das Gas aus dem Generator ähnlich wie im Gasanstaltsbetrieb gesaugt und in das Ausströmungsrohr 12 übergeführt wird. Der Ejektor wird etwa durch Druckwasser betrieben, das durch das Rohr 9 zugeführt wird.

Am unteren Teil des Generators sind die Heizbrenner 10 vorgesehen, die an und für sich . bereits bekannt sind und in beliebiger Anzahl vorhanden sein können. Sie sind nach dem Schachtinnern zu gerichtet und mit Einrichtungen zur Zuführung von Luft und Öl versehen. Die Öffnungen der Ausströmungsdüsen 11 (Fig. 8) sind schräg abwärts zur Mitte des Schachtes 2 geneigt, so daß die aus ihnen ausströmenden Strahlen sich im Innern der Kammer 2 treffen. Die Generatorwände sind mit Kanälen 13 versehen, die sich von den Heizkörpern aus bis zur Kammer 2 erstrecken und den Zutritt des. aus den Brennern strömenden Brennmaterials zu der Kammer ermöglichen.

Die Brenner bzw. die ihnen benachbarten Teile der Generatorwandung sind mit Öffnungen 44 versehen, die den freien Zutritt der Außenluft zur Kammer gestatten. Die Brenner 10 sind nahe genug am Boden der Kammer 2 angeordnet, daß eine gründliche Erwärmung der letzteren stattfinden kann, so daß eine Abscheidung' von Kohlenstoff auf dem Boden sicher verhindert wird. " .

Unterhalb der durch die:Brenner 10 erzeugten Flamme wird das öl oder die für die Herstellung¹ des Gases geeignete Mischung aus öl und Luft zugeführt. Zu diesem Zwecke ist ein Zuführungsrohr 15 vorgesehen, das sich durch die Generatorwand hindurch erstreckt und mit einer Ölspeisevorrichtung verbunden ist, die die Zuführung von fein zerteiltem Öl zusammen mit der Luft in den unteren Teil der Kammer 2 ermöglicht. Die Ölzuführungsvorrichtung (Fig. 5 undo) besteht in bekannter Weise aus einem Zuflußrohr 17, das mittels eines Verbindungsstückes 19 an ein Gehäuse 18 unter Vermittlung eines Glasrohres 20 angeschlossen ist. Dieses Glasrohr ermöglicht die Überwachung der Ölzufuhr. In das Gehäuse 18 mündet ferner ein Luftzuführungsrohr 22, das in eine in das Gehäuse hineinragende Düse 23 ausläuft, die nach Art eines Injektors wirkt. Zur Verstärkung der Injektorwirkung ist das Gehäuse 21 bei 24 etwas eingezogen. Das erzeugte fein zerteilte Gemisch von Luft und Öl tritt durch das Rohr 15 aus dem Gehäuse aus.

Der obere Teil der Kammer 2 (Fig. 1) ist zweckmäßig nach dem Zug 3 hin zusammengezogen, während der letztere sich wieder etwas verbreitert und auf diese AVeise eine Hilfskammer bildet, die mit Prellvorrichtungen in Form von durchbrochenem Mauerwerk oder Einbauten aus feuerbeständigen Ziegeln 25 ausgerüstet ist. Diese Vorrichtungen dienen dazu, das aufwärts strömende Gas abzulenken und gut durchzumischen. In der Kammer 2 ist eine Öffnung 26 vorgesehen, die durch eine Tür, einen Stöpsel o. dgl. verschlossen werden kann und durch welche die Kammer zugänglich ist.

Um das Öl vor dem Zutritt zu dem Brenner vorzuwärmen und außerdem soweit als möglieh eine vorherige Trennung des Öles zu erzielen, ist der Vorratsbehälter für das Öl in bekannter Weise in der Nähe des Generators in solcher Lage angeordnet, daß er die Hitze des letzteren aufnehmen kann. Zu diesem Zwecke kann er beispielsweise, wie in den Zeichnungen veranschaulicht, auf den Generator gesetzt werden, so daß die durch das Abzugsrohr 4 streichenden-heißen Gase seinen Inhalt erwärmen können. Das Öl wird dem Behälter durch ein Rohr 28 zugeführt.

Der Rohrstutzen 53 ist zur Entfernung des Bodensatzes vorgesehen. Der untere Teil des Behälters steht durch die Rohre 29 und 30 und durch das Ventil 31 mit den Brennern 10 in Verbindung, während vom oberen Teil des Behälters ein Rohr 34 zu der Zuflußleitung 17 der Speisevorrichtung für den Generator führt. Dieses Rohr ist mit einem Ventil 36 versehen, das durch die Stange 37 mit dem Regler 38 des Motors.39 in Verbindung steht, der vom Generator mit Gas gespeist wird. Die Verbindung des Saugrohres 55 der Gasmaschine mit dem Auss-trömungsrohr 12 des Generators erfolgt durch Vermittlung einer Reinigungsvorrichtung 57. Die Ölzufuhr kann auch durch ein Handventil.geregelt werden. Ferner kann durch die Verbindungsstange 37 ein Ventil 33 in Tätigkeit gesetzt werden, welches die Luftzufuhr für das in den Generator einzulassende Gemisch überwacht. Der bei jedem Saughub des Motors 39 entstehende Unterdruck veranlaßt ein Ansaugen des Gases durch die Verbindungsleitungen zwischen dem Generator und der Maschine und unterstützt auf diese Weise den Durchtritt der Luft und des Brennmaterials durch den Generatorschacht.

Die in den Heizbrennern zugeführte Luft wird zweckmäßig durch die Auspuffgase des Motors vorgewärmt. Dies kann dadurch geschehen, daß das mit den Brennern durch die Leitung 42 und das Ventil 40 verbundene Luftzuführungsrohr 32 um das Auspuffrohr des Motors gewunden ist. Die Luft wird unter erheblichem Druck zugeführt, der durch in der Zeichnung nicht dargestellte Pumpen o. dgl. erzeugt wird. Als Heizbrenner können die verschiedensten Breunertypen Anwendung finden, die die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Ausführungsform haben, sich aber für die Zwecke der Erfindung als besonders verteilhaft erwie- 1°° sen. Bei dieser Ausführungsform ist der Brennerkopf an einer Platte 43 befestigt, die mit der Generatorwand verbunden und mit Öffnungen 44 für den Durchtritt der Luft verseihen ist. Diese Öffnungen sind schräg angeordnet, derart, daß sie in Richtung der Austrittsbohrung 45 der Düse 11 zusammenlaufen, welche in einer kegelförmigen Vertiefung 46 der Platte 43 steckt. Auf dieser Platte ist eine zweite Platte 47 mittels durch Schlitze 49 ge- no füihrter Schrauben 48 einstellbar befestigt. Diese Platte dient zur Einstellung der Durchtrittsweite der Luftöffnungen und ist zu diesem Zwecke mit Bohrungen 50 versehen, die sich mit den Öffnungen 44 der Platte 43 mehr oder wenig'er decken. Um beispielsweise beim Anhalten des Motors eine schnelle Einstellung zu ermöglichen, ist eine aus dem vor einer Teilung 52 spielenden Zeiger 51 bestehende Anzeigevorrichtung vorgesehen, mittels deren die Öffnungsweite der Luftkanäle genau festgestellt werden kann. Die Luft wird dem Bren-

ner durch ein Rohr 42 zugeführt, das seitlich in ein in das äußere Ende der Brennerdüse 11 eingeschraubtes Rohr 54 mündet. Die Bohrung 55 der Brennerdüse ist enger als die innere Weite des Rohres 54. Die Ölzufuhr erfolgt durch das Rohr 29, das sich an ein in das Rohr 54 hineinragendes Rohr 30 anschließt.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende. Bei Inbetriebsetzung wird das Abschlußventil 7 des Schornsteines geöffnet, dann werden die Brenner 10 angestellt. Die Stichflammen der Brenner erstrecken sich bis in die Kammer 2 und erhitzen diese, wobei die heißen Gase nach oben durch den Zug 3 und den Schornstein abströmen. Ist die Kammer 2 auf diese Weise gründlich erhitzt, so wird das Ventil 7 geschlossen und der Ejektor 8 angestellt, so daß die Gase nach unten durch das Ausströmungsrohr 12 abgesaugt und einer beliebigen Verbrauchsstelle, beispielsweise dem Motor 39, zugeführt werden. Die Ventile 40 und 31 \verden dann geöffnet, so daß der Zutritt von zerstäubtem Öl zusammen mit einer gerade zur Förderung desselben hinreichenden Luftmenge in den unteren Teil der Kammer 2 beginnt. Da, wie erwähnt, die Stichflammen der gegenüberliegenden Brenner 10 sich in der Mitte der Kammer treffen, prallen sie aufeinander und bilden dabei eine Zone von hoch erhitzten Gasen, die sich quer durch die Kammer erstreckt, und zwar in einer Höhe, die zwischen dem oberen und dem unteren Teil der letzteren und oberhalb des Eintrittes des zu vergasenden Gemisches liegt. Dieses Gemisch wird ebenso wie das Öl unter einem Druck von etwa 1V₂ Atmosphären zugeführt. Dieser Druck erzeugt zusammen mit der Saugwirkung des Ejektors und des Motors oder der sonstigen Verbrauchstelle eine Strömung des Gemisches aufwärts durch die Zone von hoher Temperatur. Die durch die Öffnungen 44 der Kammer zutretende Frischluft unterstützt die Verbrennung des eingeführten Öles, die durch die mit dem Öl zugleich eingeführte Luft allein nicht unterhalten werden kann. Die Verbrennung erfolgt dementsprechend im wesentlichen unter Atmosphärendruck. Es wird auf diese Weise eine vollkommene Verbrennung des Öles und eine möglichst hohe Temperatur der Heizflamme erzielt, wobei nur ein geringer Teil der Luft komprimiert wird. Der Betrieb wird hierdurch sehr wirtschaftlich. Die Verbrennungsprodukte werden durch die Saugwirkung des Ejektors und des Motors von dem zugeführten Brennstoff und der Luft fern gehalten, wodurch eine vollkommene Verbrennung bei den Heizbrennern dauernd unterhalten wird. Der durch die Saugwirkung im Generatorschacht aufrecht erhaltene Unterdruck bietet auch in mechanischer Hinsicht A^orteile gegenüber dem Überdruck, insofern als er das Auftreten von Verlusten durch Undichtigkeiten verhindert und die Beanspruchungen des Generators vermindert..

Bei der beschriebenen Bauweise ist das Innere des Generatorschachtes völlig frei von Hindernissen, von Mauerwerk o. dgl., die den Stichflammen im Wege sein könnten. Infolgedessen ist eine Neigung zur Ablagerung von Kohlenstoff nicht vorhanden. , Diese vorteilhafte Wirkung wird noch dadurch unterstützt, daß jede Stichflamme von einer gegenüberliegenden Flamme getroffen wird, so daß die Flammen im Innern der Kammer aufeinanderprallen und die gegenüberliegenden Wände nicht getroffen werden. Die senkrechte Anordnung der Kammer ist insofern von Bedeutung', als sie die Anordnung der Brennerdüsen in dieser Lage zuläßt.

Die Prallvorrichtungen 25 im Abflußkanal 3 haben den Zweck, eine innige Mischung der Gase und eine völlige Verbrennung zu sichern. Durch entsprechende Einstellung der Heizbrenner sowie der Einlaßventile für das zu vergasende Öl läßt sich für unbegrenzt lange Zeit ein kontinuierlicher Betrieb aufrecht erhalten, wobei ein Gas von gleichförmiger Beschaffen-' heit erzeugt wird, das augenblicklich zur Verfügung steht, ohne daß eine besondere Mischung oder Aufspeicherung" nötig wäre. Aus diesem Grunde sowie auch weil der Betrieb ununterbrochen ist, ist die Leistungsfähigkeit der Anlage gegenüber einer solchen von gleicher Größe mit absatzweisem Betrieb sehr groß.

Daß das Öl, wie beschrieben, dem Vorratsbehälter etwa in mittlerer Höhe zugeführt wird, während die Entnahme für die Heizbrenner im unteren Teil und diejenige für das zu vergasende Öl im oberen Teil des Behälters erfolgt, geschieht aus folgendem Grunde:

Bei der Erhitzung von schweren Ölen zeigen die schwereren Bestandteile das Bestreben, sich abzusetzen. Diese Bestandteile werden bei der beschriebenen Einrichtung also den Heizbrennern zugeführt, während die flüchtigeren Bestandteile, die dazu neigen, nach oben zu steigen, durch die obere Abflußleitung entnommen und der Speisevorrichtung 15 zugeführt werden. Diese Verteilung ist insofern von Vorteil, als die Heizbrenner besser zur Verwertung der schweren Bestandteile geeignet sind, die für die Vergasung nicht so vorteilhaft benutzt werden können, da sie sich nur mit Schwierigkeit in der erforderlichen Weise zerstäuben lassen. Einen besonderen Vorteil weist diese Verteilung für den neuen Generator noch insofern auf, als dieser nicht auf einen Gasometer arbeitet und die Gase verschiedener Schwere daher keine Gelegenheit finden, sich zu vermischen. Dadurch, daß die schwereren Bestandteile den Heizbrennern zugeführt wer-

den, wo sie mit Sicherheit vergasen, und daher' von den übrigen Bestandteilen getrennt werden, erreicht diese Anordnung eine große Homogenität des erzeugten Gases auch ohne Gasometer.

Für den Fall, daß der Verbrauch an Gas starken Schwankungen unterworfen ist, sind in ähnlicher Ausführung bereits bekannte Vorrichtungen getroffen, die die Gaserzeugung

ίο dem wechselnden Verbrauch anpassen. Dies ist bei der neuen Einrichtung besonders durch das Fehlen des Sammelbehälters bedingt, damit die Erzeugung des Gases in genauer Übereinstimmung mit seinem Verbrauch steht.

Handelt es sich beispielsweise um eine Gasmaschine als Verbrauchsstelle, so muß die Gaszufuhr in Übereinstimmung mit dem Verbrauch der Maschine wechseln. Zu diesem Zwecke ist die oben beschriebene Verbindung zwischen dem Regler der Maschine und der Ölzuleitung vorgesehen.

Das schräg ansteigende Verbindungsrohr 5 zwischen der Auslaßöffnung des Schachtes und der Esse 6 hat sich in bezug auf die Erzeugung des nötigen Zuges beim Ingangsetzen sowie auch in bezug auf die Aufrechterhaltung des Zuges während des Betriebes des Ejektors als vorteilhaft erwiesen.

Wird der Generator in Verbindung mit einer Gasmaschine benutzt, so wird der Rauminhalt der Kammer 2 zweckmäßig so bemessen, daß er ungefähr dem Zvlindervolumen der Gasmaschine entspricht, während der Kanal 3 in seiner Größe etwa dem Inhalt der Ventilwege

u. dgl. angepaßt ist. Dabei wird bei jeder Ladung hinreichend Gemisch angesaugt und vergast, um den Zylinder der Gasmaschine zu füllen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Gas aus flüssigen Brennstoffen durch Erhitzung im Innern einer Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser mit der Außenluft in Verbindung stehenden Kammer (2) eine von Heizbrennern erzeugte Zone hocherhitzter Gase unterhalten wird, während auf der einen Seite dieser Zone der flüssige Brennstoff unter Verstäubung eingeführt und auf der anderen abgesaugt wird, so daß die Vergasung beim Durchdringen der Heizzone erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu vergasende Stoff dem unteren Teil der Vergasungskammer zugeführt und das fertige Gas dem oberen Teil der Kammer entnommen wird.

3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher der Brennstoff in einem Vorratsbehälter vorgewärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (27) im unteren Teil mit den Heizbrennern (10), im oberen Teil mit der Speisevorrichtung (15) für den Generator verbunden ist, so daß jenen die schwereren und dieser die leichteren Bestandteile zufließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.