DE28447C - Verfahren nebst Einrichtung! um Kohlenwasserstoffdämpfe, überhitzten Wasserdampf und Luft vor der Entzündung innigst zt1 mischen und unter Benutzung fester, feuerbestän" diger Körper zu verbinden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Körper zu verbinden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren und die dazu gehörige Einrichtung, um Kohlenwasserstoffe in Dampfform fein zu vertheilen, dieselben vor der Entzündung mit überhitztem Wasserdampf und Luft innig zu mischen und unter Verwendung eines aus feuerbeständigem Material hergestellten, beständig glühenden Regenerators zur vollständigen Verbrennung zu bringen. Bei sämmtlichen bisher angewendeten Brennern für dampfförmige Kohlenwasserstoffe werden die Gase erst nach ihrer Entzündung in einer Kammer mit Luft gemischt, welche Kammer demnach beständig von glühenden Kohlenpartikelchen oder von Flammen erfüllt ist. Dies wird bei dem neuen Verfahren so viel als möglich zu vermeiden gesucht, indem die hoch erhitzten Gase und Dämpfe mit glühenden, feuerbeständigen Körpern in Berührung gebracht werden, welche eine Zersetzung der Dämpfe herbeiführen und neue chemische Verbindungen entstehen lassen, die ohne Flamme mit einer intensiven Wärmeentwickelung verbrennen, so dafs Eisen durch dieselbe in kurzer Zeit geschmolzen werden kann. Zu diesem Zwecke wird die bisher gebräuchliche Mischungskammer durch Mischungsröhren ersetzt, in welchen die flüssigen Kohlenwasserstoffe mit dem überhitzten Dampf durch letzteren in zahlreiche feine Strahlen zertheilt werden, so dafs eine innige homogene Mischung entsteht, welche den Brennern zugeführt wird.

Das Strahlrohr für die Kohlenwasserstoffe ist mit mehreren perforirten Diaphragmen versehen, deren Löcher nach dem Ofen hin zweckmäfsig allmälig enger werden, und das Ende dieses Rohres ist in ein zweites Rohr für den überhitzten Dampf- eingeführt, so dafs die Kohlenwasserstoffe nicht nur in äufserst fein zertheiltem Zustande, sondern auch bereits in hohem Grade erhitzt mit dem überhitzten Dampf in Berührung kommen. Um jedoch die Gleichmäfsigkeit des Gemisches noch zu erhöhen, ist in der weiteren Verlängerung des Dampfrohres vor dem Eintritt desselben in den Ofen noch eine zweite Gruppe von Diaphragmen angeordnet, deren Durchlafsöffnungen gleichfalls zweckmäfsig nach und nach enger werden.

Auf beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht Fig. ι den Verticalschnitt eines Flammofens mit Ueberhitzer nebst Mischröhren für überhitzten Dampf und Kohlenwasserstoffe; Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt desselben Ofens, Fig. 3 ein Schnitt durch das Mischrohr, Fig. 4 eine Ansicht der Düse für die Gebläseluft, Fig. 5 ein Längsschnitt durch das Oelrohr, Fig. 6 ist der Verticalschnitt eines Schachtofens, Fig. 8 ein Horizontalschnitt desselben, Fig^ 7 eine Ansicht eines transportablen Schmelzofens, Fig. 9 bis 11 zeigen im Schnitt drei weitere Modificationen von Schmelzöfen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten schematischen Anordnung wird der Dampf in dem Ueberhitzer A beliebiger Construction überhitzt und dann dem Ofen durch Rohr α mit Ventil d zu-

geführt. Durch ein zweites, zum Theil in das Dampfrohr α eingeführtes Rohr B wird aus einem in der Zeichnung nicht besonders dargestellten Reservoir OeI in den überhitzten Dampf eingeleitet. Ein kurzes, mit Ventil versehenes Zweigrohr c verbindet das Dampfrohr α mit dem Oelrohr B, so dafs man einen Theil des überhitzten Dampfes in letzteres einströmen lassen und hierdurch das Ueberströmen des Oeles befördern kann. Aufserdem wird durch diesen Dampf das OeI erhitzt und durch die ersten Diaphragmen getrieben; schliefslich kann das Rohr c auch noch dazu benutzt werden, nach Abstellen des Oeles einen Dampfstrahl durch das Oelrohr strömen zu lassen, um dasselbe von jedem festen Rückstand zu reinigen.

Im Oelrohr B sind in geeigneten Abständen perforirte Diaphragmen b^lb²..,, Fig. 5, angeordnet, deren Oeffnungen zweckmäfsig nach und nach enger werden, so dafs das OeI und die Dämpfe stufenweise immer mehr zertheilt werden. Eine zweite Gruppe ebenso gestalteter Diaphragmen a⁴ö⁵a⁶... ist in der Verlängerung a³ des Dampfrohres α angeordnet. Die Befestigung der Diaphragmen kann, wie Fig. 3 zeigt, einfach dadurch geschehen, dafs man das Rohr a^z aus kurzen Stücken c' de mit Muffen zusammensetzt und zwischen die Stöfse in den Muffen die perforirten Scheiben einsetzt. Selbstredend können dieselben auch auf irgend eine andere bekannte Art in dem Mischrohr befestigt werden.

In der Zeichnung ist die neue Einrichtung in Verbindung mit einem Flammofen F dargestellt, dieselbe kann jedoch auch bei allen möglichen anderen Oefen gleich gut zur Anwendung kommen. Das Gasrohr kann je nach der Oertlichkeit von oben, vorn oder von der Seite in den Ofen eingeführt werden und hier in einen geeigneten Brenner G endigen. In der Zeichnung besteht der Brenner aus einer Reihe von Düsen n, welche durch kurze Zwischenstücke S mit einander verbunden sind. Die Brenner können natürlich auch beliebig anders gestaltet sein, doch sind diejenigen, welche das Gas in feinen Strahlen ausströmen lassen, vorzuziehen. Durch das Rohr J wird Luft zugeführt; dieselbe kann durch einen geeigneten Heizapparat vorgewärmt sein. Das Luftzuführungsrohr endigt in eine flache, fischschwanzförmige Düse H, deren offenes Ende durch Drahtgaze h geschlossen ist, so dafs die durchgeblasene Luft in feine Strahlen zertheilt wird. Jedoch könnte die Luft auch direct mit den Oeldämpfen und dem überhitzten Dampf vor der Entzündung mittelst Diaphragmen vermischt werden. Die Düse H ist innerhalb der Verbrennungskammer unmittelbar hinter und in gleicher Höhe mit dem Brenner G angeordnet, so dafs die feinen Luftstrahlen die feinen Gasstrahlen dort treffen, wo die Entzündung des Gasgemisches vor sich geht. Zur Einleitung und Beförderung der Verbrennung sind an dieser Stelle in der aus den Fig. 2, 9, 10 und 11 ersichtlichen Weise glühende Körper aus feuerbeständigem Material angeordnet, welche die verschiedensten Formen annehmen können, jedoch stets so angeordnet sein müssen, dafs eine Zersetzung der Gase und die Bildung neuer chemischer Verbindungen herbeigeführt wird. Die Einrichtung functionirt in folgender Weise.

Aus dem Ueberhitzer A gelangt der überhitzte Dampf in das Rohr α, und nach Oeffnung des Ventils im Rohr c strömt ein Theil des Dampfes durch dieses Rohr c in das Oelrohr B, dessen Zahn dann gleichfalls geöffnet wird, um den erforderlichen Zuflufs an flüssigen Kohlenwasserstoffen herbeizuführen. Der in das Oelrohr eingelassene Dampfstrahl drückt das OeI durch das erste Diaphragma ί/\ Fig. 5, wodurch das OeI also fein zerstäubt und theilweise auch verdampft wird. Dann wird dasselbe weiter durch die folgenden Diaphragmen P b^z geprefst und gelangt somit in äufserst fein zertheilten und, da dieses Ende b der Röhre B beständig von dem überhitzten Dampf im Rohr α umgeben ist, auch in dampfförmigem Zustande in den Hauptstrahl überhitzten Dampfes. Der überhitzte Dampf und das verdampfte OeI werden dann durch die Diaphragmen a⁴ «⁵ a⁶ im Rohr a^s innig mit einander vermischt und durch jedes Diaphragma noch mehr zertheilt und zerstäubt, so dafs schliefslich die am Brenner G ausströmenden feinen Strahlen ein vollkommen homogenes Gemisch aus überhitztem Wasserdampf und Oeldämpfen bilden.

Zwischen diese homogenen Dampf- und Gasstrahlen wird die durch die feinen Oeffnungen in der Düse H gleichfalls sehr fein zertheilte Gebläseluft geschleudert, wodurch eine voll-¹ kommene Verbrennung erzielt wird.

Bei der in Fig. 6 und 8 dargestellten Modification der Einrichtung ist eine Reihe von Röhren B angeordnet, durch welche das Gemisch aus Kohlenwasserstoffdämpfen, überhitztem Wasserdampf und Luft eingeleitet wird. Die Röhren verengen sich nach dem Ofenschacht hin und sind im Innern derart mit Zwischenwänden ausgestattet, dafs das Gasgemisch in zickzackförmigen Windungen durch die Röhren hindurchströmen mufs.

Das zur Mischung der Oeldämpfe und des überhitzten Wasserdampfes dienende Rohr, sowie auch das Luftzuführungsrohr können, wie Fig. 7 zeigt, durch Verbindung mit einem mit entsprechenden Diaphragmen versehenen Ringkanal M auch bei transportablen Oefen Anwendung finden. Die Fig. 9 bis n zeigen mehrere Modificationen des zur Erhitzung des Gasgemisches bei dessen Verbrennung dienenden Regenerators, und zwar kommen in Fig. 9 und ι ο durchbohrte Metallplatten, in Fig. 11

durchbrochenes Ziegelmauerwerk zur Verwendung. Die Luft kann durch Röhren H strahlenförmig zugeführt werden.

Nachdem das Gasgemisch entzündet und das Erz bezw. der Regenerator erhitzt ist, unterbricht man den Eintritt des Gasgemisches einen Augenblick und öffnet dann wieder schnell die Absperrhähne. Hierdurch erlischt die zuerst leuchtende Flamme, und der Regenerator bewirkt nun eine Verbrennung ohne jede Flammenbildung·, jedoch mit einer so intensiven Hitze, dafs Eisen in wenigen Minuten geschmolzen wird.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Das Verfahren, Kohlenwasserstoffdämpfe mit hochüberhitztem Wasserdampf und Luft zu vermischen und sie durch Berührung mit glühenden, feuerbeständigen Körpern zu verbrennen, zum Zweck, eine chemische Zersetzung des Dampf- und Gasgemisches zu bewirken und ohne Flammenbildung eine intensivere Wärmeentwickelung zu erzielen. Zur Ausübung des unter i. genannten Verfahrens die Combination des Dampfrohres a und des Oelrohres B in der Art, dafs ein längeres Ende des letzteren mit Diaphragmen b^l P b^% vom Dampfrohr umgeben ist und durch Rohr c Dampf in das Oelrohr eingelassen werden kann, zum Zweck, durch die vereinte AVirkung der Diaphragmen und des eindringenden Dampfes das OeI zu zerstäuben, in Dampfform in den überhitzten Dampf in Rohr α übertreten und durch dessen Diaphragmen α⁴ β⁵ α⁶ auf das Innigste vermischt zur Verbrennung mit Luft über glühende Körper L ausströmen zu lassen, wie durch Fig. i, 2 und 6 bis 11 erläutert.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.