DE260952C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JKl 260952 -KLASSE 24 e. GRUPPE

Wassergasanlage. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. August 1911 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Wassergasanlagen, in .denen in bekannter Weise abwechselnd der das Gas erzeugende Dampfstrom und ein zum Warmblasen dienender Luftstrom durch die Brennstoff schicht geleitet werden.

Bei diesem Verfahren ist es in neuerer Zeit üblich geworden, Generatoren zu verwenden, bei denen die. Gebläseluft stets aufwärts geleitet wird, während die Richtung des gas-

ίο erzeugenden Dampfstromes nach Bedarf umgekehrt werden kann, so daß dieser Strom nach dem Gutdünken des die Vorrichtung Bedienenden sowohl von unten nach oben als auch umgekehrt die Brennstoffschicht durch-

ig strömen kann. Ih Fällen jedoch, wo eine Ersparnis an Brennstoff von maßgebender Wichtigkeit ist und der Prozentsatz von CO in dem Warmblasegas möglichst gering gehalten werden soll, verwendet man vorzugsweise das Zwillingsgeneratorsystem.

Einen Fehler besitzt dieses Verfahren, indem der Ertrag an Gas wenig mehr als die Hälfte ist als in einem einzelnen Erzeuger von gleicher Rostfläche.

Der Erfinder hat nun festgestellt, daß eine starke Vergrößerung des Ertrages erzielt werden kann, indem der gaserzeugende Dampfstrom gleichzeitig in beiden Generatoren herabströmt, anstatt die beiden Generatoren der Reihe nach zu durchstreichen. Demgemäß besteht die Erfindung in der Anordnung zweier Generatoren, die beispielsweise durch einen gemeinsamen Boden verbunden sind. Diese beiden Generatoren werden nun von dem Dampfstrom in entsprechenden Mengen gleichzeitig von oben nach unten oder von unten nach oben oder auch der Reihe nach in irgendeiner Richtung durchströmt, wobei zugleich zusätzlicher Dampf in den zweiten Generator eingeblasen wird, je nachdem sich dies als nötig oder wünschenswert erweist.

Vorzugsweise wird jeder Generator mit Dampf einlassen am oberen und unteren Teil, desgleichen mit Gasauslässen oben und unten versehen. Weiterhin sind noch Gebläselufteinlasse vorgesehen. Sobald Dampf von oben in einen der Generatoren oder vom Boden aus in beide Generatoren einge^lasen wird, bleiben die unteren Gasauslässe geschlossen, werden jedoch geöffnet, wenn die beiden oberen Gasauslasse geschlossen sind und der Dampf gleichzeitig von oben' in beide Generatoren eingeblasen wird. Da hierbei auch die übrigen Ein- und Auslässe entsprechend geöffnet und geschlossen werden, so wird die Anlage entweder in einer Anordnung von zwei Generatoren verwendet, die als Paar von Generatoren nach dem Einzelgeneratorsystem arbeiten oder ein einziges System von Zwillingsgeneratoren darstellen.

Durch diese' Anordnung ist es möglich, mit einer einzigen Anordnung wechselweise nach jedem der beiden Systeme zu arbeiten. Das eine Verfahren besitzt hierbei alle Vorteile, die das Einzelgeneratorsystem bietet, wozu noch der weitere Vorteil kommt, daß bei größeren Abmessungen der ehemalige Einzelgenerator in zwei kleinere Generatoren umgewandelt ist, wodurch die Verteilung der Luft und des Dampfes infolge des geringeren Durchmessers der Brennstoffschichten erheblich vervollkommnet und das Abschlacken erleichtert

wird; die andere Methode dagegen bietet alle wirtschaftlichen und konstruktiven Vorteile des Zwillingsgeneratorsystems.

Die Hauptschwierigkeit bei der Gaserzeugung ist die Anpassung der erzeugten Menge an den Verbrauch, ohne zeitweilig mehr Gas zu erzeugen als verbraucht werden kann und ohne die zusätzliche Anordnung von Reserveanlagen. Mit der Anordnung nach der Erfindung kann der Ertrag der Anlage nach Wunsch um beinahe ein Drittel gesteigert werden, ohne daß die Arbeit und Brennstoffverschwendung sowie der überflüssige Materialverschleiß und Verbrauch von Zeit beim Ingangsetzen einer Reserveanlage nötig wäre.

So können beispielsweise drei Abschnitte einer Anlage, die im Normalzustand mit der größten Ausgiebigkeit nach dem Zwillingsgeneratorsystem arbeiten, ohne weiteres dazu benutzt werden, um als Einzelgenerator zu arbeiten. Hierdurch ist es möglich, während einer beliebig langen Zeit den Ertrag von vier solchen Abschnitten nach dem Zwillingsgeneratorsystem zu erreichen, ohne daß die Betriebs- und Reparaturkosten vermehrt werden, und ohne die Notwendigkeit, eine Reserveanlage und entsprechend ausgebildete Reservemannschaft bereitzustellen. Demgemäß ist eine solche Vergrößerung des Ertrages erheb-Hch vorteilhafter als die Bereithaltung einer Reserveanlage von gleicher Ausgiebigkeit, da die Kosten für eine solche Reserveanlage erheblich größer sind.

Die Vorrichtung kann in verschiedener Weise angeordnet werden, doch wird die Steuerung vorzugsweise so eingerichtet, daß sie beispielsweise mittels einer" Kupplung auf die verschiedenen Systeme der Wirkungsweise eingestellt werden kann. Außerdem müssen beim Wechseln der Erzeugungsweise die zugeführten Dampfmengen entsprechend geändert werden. Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. ι zeigt die Gesamtanordnung von oben, Fig. 2 von der Seite.

Fig. 3 ist eine andere Ansicht, bei der ein

Teil der Vorrichtung abgebrochen gedacht ist.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Steuerung.

Bei dieser Anordnung sind die unteren Teile der beiden Generatoren a¹ und cfi miteinander mittels einer Leitung c¹ verbunden. Diese besitzt einen im Bedarfsfall in Wirkung tretenden Gasauslaß o³, der mittels des Ventils v³ gesteuert wird. Die oberen Teile der Generatoren sind mit Lufteinlässen und Gasauslässen o¹ und o² versehen. Diese werden von den Ventilen v¹ und v² gesteuert, die mittels eines Hebels f¹ bzw. f² eingestellt werden. Die Hebel f¹ und f² sind mittels Armen mit den Wellen t¹ und t² verbunden. Die Wellen t¹ und t² bilden die Verlängerung voneinander und können miteinander und einem Bügel y gekuppelt werden. Dieser Bügel steht mittels eines Zwischenstückes y¹ mit dem Ventil v³ in Verbindung. Der Umsteuerhebel f setzt die Kupplung k in Tätigkeit, die einen Teil jeder Welle t¹ und t² umgibt und dazu dient, diese Wellen gleichzeitig mit dem Bügel y bei k¹ und k² zu verbinden, ebenso miteinander bei k³ (Fig. 4), so daß die drei Ventile v¹, v² und v³ gemeinsam arbeiten müssen, indem ^³ geschlossen ist, wenn v¹ und v^% geöffnet sind, und offen, wenn v¹ und v² beide geschlossen sind. Ist dagegen die Kupplung offen, so kann jede Welle für sich in Drehung versetzt werden, ohne den Bügel y oder die andere Welle mitzunehmen. Wenn die Ventile υ¹ und v² mittels hydraulischer oder anderer Kraft angetrieben werden, so kann die steuernde Kraft beiden gemeinsam zugeführt werden, so daß die Kupplung k nur eins von den Ventilen v¹ oder v² mit dem Bügel zu verbinden hat.

Das mittels des Vorgeleges g und des Handrades w gesteuerte Ventil b¹ steuert den Zulaß von Gebläseluft nach dem unteren Teil der beiden Generatoren, von wo aus sie parallel aufwärts geblasen wird. Das Warmblasegas kann aus den Generatoren in die Luft geblasen oder zur Erzeugung von Dampf verwendet werden. Auch kann es in eine ölver- go gasungskammer c durch Leitungen o¹ und o² überführt werden. Ein besonderes Gebläseluftventil kann auch für jeden einzelnen Generator vorgesehen sein.

Der Dampfhahn s steuert den Zulaß des Generatordampfes zur Verteilungs- und Reguliervorrichtung, die den Dampf selbsttätig in genau geregelten Mengen durch die Generatoren von unten nach oben oder in Reihe strömen läßt, wobei auch zusätzlicher Dampf von unten eingeführt werden kann. Schließlich kann der Dampf auch von oben nach unten strömen, je nachdem die Steuerung eingestellt ist. Die Dampfverteilung wird durch die Hähne s¹, s², s³, s⁴, s⁵, s⁶, s⁷, s⁸ mittels der Leitungen p, p¹, p², p³, p* bewirkt. Die Hähne s\ s³, s⁵, s⁷ stehen mit der Welle t¹ mittels entsprechender Arme in Verbindung und werden demnach gemeinsam mit dem Ventil v¹ derart eingestellt, daß s¹ und s⁶ geschlossen, s³ und s⁷ geöffnet sind, wenn υ¹ offen ist, und umgekehrt. Desgleichen sind die Hähne s², s⁴, s⁶, s^s in gleicher Weise mit der Welle t² verbunden, daß s² und s⁴ geschlossen sind, während s⁶ und s⁸ geöffnet sind, sobald v² offen ist. Die Leitung p^s besitzt eine doppelte Verbindung mit dem Dampfzulaßrohr und den Ventilen s³ und s⁴ an einem Arm und den Ventilen s⁵ und s⁶ am anderen Arm (Fig. 2).

Die Regulierorgane r, r¹ und r² sind zu dem Zweck angeordnet, um mit Hilfe der entsprechenden Dampfmesser m, m¹ und m² den Dampf-

strom zu regeln, wenn er durch die Generatoren parallel geblasen wird. Hierbei dient r für den in der Verbindungsleitung c¹ eintretenden Dampfst rom, der in paralleler Richtung aufwärts strömt, während r¹ und r² zur gemeinsamen Dampfzuführung von oben dienen. Wenn der Dampf die Generatoren der Reihe nach durchströmt, braucht man mehr Dampf zur Einführung am oberen Ende des ersten

ίο Generators, als für einen einzigen Generator, aber weniger, als für beide Generatoren bei parallelem Abwärtsströmen nötig ist. Die entsprechende Zwischenregulierung wird mittels des Regulierhahnes r⁴ bewirkt, der in einem Nebenanschluß p⁴ untergebracht ist. Dieser bleibt unbenutzt, wenn ein paralleles Abwärtsströmen eintritt, führt jedoch beim Durchströmen in Reihe dem oberen Ende jedes Generators jeden erforderlichen Teil der Gesamtdampf menge zusätzlich zu, die für den oberen Teil des anderen Generators bei paralleler Abwärtsströmung zur Verfügung steht. Zusätzlicher Dampf von unten wird bei Reihenströmung nach Bedarf durch den Regulierhahn r³ und den Dampfmesser m³ in der Leitung p^s zugeführt.

Die verschiedenen Dampfzulässe sind also mit unabhängigen Reguliervorrichtungen versehen, so daß sie unabhängig von den anderen nach Bedarf gesteuert werden können.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, ist bei der in diesen Figuren gezeigten Stellung ■ des Hebels f, wodurch die Kupplung k ausgekuppelt ist, die Anlage fertig zum Durchblasen des Dampfes parallel nach oben oder der Reihe nach durch die Generatoren mit beliebiger Zuführung von Zusatzdampf von unten, wobei die Reihenfolge der Generatoren beliebig gewechselt werden kann, je nachdem beide Ventile ν¹, υ² geöffnet sind oder nur eins. Das Ventil v³ ist während des Aufwärtsblasens in paralleler Richtpng oder beim Durchströmen der Generatoren der Reihe nach in irgendeiner Richtung geschlossen.

Beim parallelen Aufwärtsblasen sind beide Gasventile v¹ und v² offen; demgemäß sind auch die Dampfhähne s⁷ und s⁸ (und s³ und s⁶) offen, während die Hähne s¹, s², s⁴, s⁵ geschlossen sind. Der durch s einströmende Dampf geht durch den Regulierhahn r, die Hähne s⁷ und s⁸, die von ihnen gesteuerte Leitung p und den Dampfmesser m in die Leitung c¹ und schließlich aufwärts durch die beiden Generatoren in paralleler Richtung, während das erzeugte Gas durch die offenen Leitungen o¹ und o² entweicht. Besondere Vorrichtungen zur Einführung des Dampfes von unten und zu seiner Regulierung können für jeden Generator im Bedarfsfalle statt der oben beschriebenen gemeinsamen Reguliervorrichtung verwendet werden.

Um in irgendeiner Richtung die Generatoren der Reihe nach durchströmen zu lassen, also beispielsweise abwärts durch den Generator a¹ und aufwärts durch den Generator a², wird das Gasventil v¹ mittels des Hebels f¹ geschlossen, der gleichfalls den Dampfhahn s⁷ (und den Hahn s³) schließt. Hierbei wird der Dampfzulaß p nach dem unteren Ende der beiden Generatoren geschlossen, und die Hähne s¹ und s^B öffnen den Dampfeinlaß nach dem oberen Teil des Generators a¹ durch den Hahn s¹, die Leitung p¹, den Dampfmesser m¹ (wobei s² geschlossen ist, solange Ventil v² geöffnet ist). Hierdurch wird eine entsprechende Dampfmenge selbsttätig durch die Regulierhähne r¹ und r^l geschickt.

Wenn sich die Zuführung von zusätzlichem Dampf von unten als notwendig erweist, so wird er durch den Regulierhahn r³ eingelassen und geht durch die Hähne s⁵ und s⁶ (s³ und s^l sind geschlossen), die Leitung fi³ und den Dampfmesser m³ in die Leitung c¹ und von hier aus aufwärts durch den Generator a², wobei die fertigen Gase diesen zweiten Generator durch die offene Leitung o² verlassen.

Soll die Richtung der Dampfströmung durch die Generatoren in Reihe umgekehrt werden, so wird das Ventil v¹ geöffnet, wobei die Dampfhähne s¹ und s⁵ geschlossen, s³ und s' go dagegen geöffnet werden. Das Gasventil v² wird geschlossen, wobei gleichzeitig die Dampfhähne s², s⁴ geöffnet und s⁶ und s⁸ geschlossen werden. Der Dampfeinlaß am oberen Teil des Generators a¹ wird demgemäß durch den Hahn s¹ geschlossen, während der Dampfzulaß zu dem oberen Teil des Generators a² von dem Hahn s² geöffnet wird. Somit strömt eine entsprechende Dampfmenge nunmehr selbständig durch die Regulierhähne r² und r*, die Leitung f² und den Dampfmesser m² nach dem oberen Ende des Generators a². Erweist es sich als notwendig, von unten einen zusätzlichen Dampf strom einzulassen, so geschieht dies durch den Hahn r^s, durch die Hähne s³ und s⁴ (s^B und s⁶ sind geschlossen), die Leitung f^z und den Dampfmesser m³ in das Rohr c¹ und von dort aus aufwärts durch den Generator a¹, wobei das fertige Gas durch die offene Leitung o¹ entweicht. Ein Strom in Reihe in irgendeiner Richtung wird einfach durch Öffnen des geschlossenen Gasventils v² oder v¹ beendet. Man führt hierdurch selbsttätig regulierten Dampf nach dem Boden beider Generatoren, um nunmehr den Dampf parallel aufwärts strömen zu lassen. Statt der gemeinsamen Zuführungs- und Reguliervorrichtung für den zusätzlichen Dampfstrom von unten können auch für jeden Generator getrennte derartige Vorrichtungen zur Anwendung kommen.

Um von dem Zwillingsgeneratorverfahren zu

einer Wirkungsweise von zwei nebeneinander angeordneten einzelnen parallel durchströmten Generatoren zu gelangen, ist es nur nötig, den Umsteuerhebel f in die in Fig. 3 punktierte Lage umzulegen. "Diese Bewegung veranlaßt die Kupplung k die Wellen t¹ und t^% mit dem Bügel y bei k¹. und k² und miteinander bei k^z zu kuppeln, so daß die beiden Gasventile v¹ und v² und das Zusatzgasventil v³ gemeinsam arbeiten, wobei v³ geschlossen ist, wenn v¹ und v² offen sind, und umgekehrt. Die Dampfführung parallel aufwärts spielt sich nun in der beschriebenen Weise ab. Wird nun entweder der Hebel f¹ oder f² in die in Fig. 3 gezeigte punktierte Lage umgelegt, so werden die beiden Gasventile v¹ und υ² geschlossen und das Gasventil υ³ geöffnet. Durch diese Bewegung werden auch die Dampfhähne s¹, s⁵, s², s⁴ geöffnet und s³, s⁷, s⁶, s⁸ geschlossen, wodurch, entsprechend geregelte Dampfmengen gleichzeitig beiden Generatoren parallel von oben zugeführt werden, wo sie abwärts strömen. Die Zuführung zu dem Generator a^l wird durch die Vorrichtungen r¹ und m¹ geregelt, während die Zuführung zu dem Generator a² von den Vorrichtungen r² und m² gesteuert wird und die Verbindung p* wirkungslos bleibt. Das fertige Gas verläßt die Generatoren am unteren Ende durch die Leitung c¹ und das Rohr ο³, das in dem Gasauslaßventil υ³ endet. Es können auch besondere Auslaßkanäle für das Gas am unteren Ende vorgesehen sein. Auch kann für jeden Generator ein besonderes Ventil angeordnet werden.

Zur Umsteuerung der Dampfzuführung aus der Richtung parallel abwärts in die Richtung parallel aufwärts mit unabhängiger Regelung wird der entsprechende Hebel f¹ oder f² in seine Anfangsstellung zurückgebracht, wodurch die beiden Gasventile v¹ und v² geöffnet werden, während das Gasventil ν³ geschlossen wird. Hierdurch werden gleichzeitig die Dampfhähne s¹, s⁵, s², s⁴ geschlossen und s³, s⁷, s^e, s⁸ geöffnet. Desgleichen werden die beiden oberen Dampf einlasse p¹ und p² geschlossen, während der Dampfeinlaß p am unteren Ende der beiden Generatoren geöffnet wird.

Um wieder zur Dampfströmung der Reihe nach zurückzukehren, wird der Umsteuerhebel f in seine Anfangslage zurückgebracht, wodurch die Wellen t¹ und t² voneinander und von dem Bügel y losgekuppelt werden.

Das Zusatzgasauslaßventil v^s wird vorzugsweise so berechnet, daß sein Ventilteller dem normalen Arbeitsdruck widersteht. Sind jedoch alle drei Auslaßventile geschlossen, so wird er durch jedes höhere Ansteigen des Druckes angehoben.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Wassergasanlage, bestehend aus zwei an den Böden verbundenen Generatoren mit an den oberen und unteren Enden angeordneten getrennten, absperrbaren Gasauslaß- und Dampfeinlaßöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die am oberen Ende der Generatoren vorgesehenen beiden Gasauslaßventile zusammen geöffnet oder geschlossen werden, und zwar geöffnet werden, wenn die am unteren Ende der Generatoren befindlichen Gasauslaßventüe geschlossen sind, und geschlossen werden, wenn die unteren Gasauslaßventüe offen sind, und auch derart geschaltet werden können, daß die Anlage als Zwillingsgenerator zu benutzen ist.

2. Anlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur gleichzeitigen zusätzlichen Zuführung von Dampf zum oberen Teil der beiden Generatoren und zur gleichzeitigen Abführung von Gas an ihrem Boden, wobei die unteren Gasauslässe geschlossen sind, wenn Dampf dem oberen Teil des einen oder anderen Generators oder beiden Generatoren von unten zugeführt wird.

,

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Dampfmengen, die für die einzelnen verschiedenartigen Arbeitsweisen der Anlage, wie parallele Aufwärtsströmung, parallele Abwärtsströmung oder wechselweise Durchströmung, der Reihe nach unter etwaiger gleichzeitiger Zuführung von Zusatzdampf zum zweiten Generator nötig sind, selbsttätig durch die Einstellung der Gasaus^ lasse geregelt und verteilt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.