DE3410546A1

DE3410546A1 - Vergasungssystem

Info

Publication number: DE3410546A1
Application number: DE19843410546
Authority: DE
Inventors: Robert 8831 Meinheim Bloos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1985-10-03

Description

Vergasungs system
Die Erfindung betrifft ein System zur Vergasung eines feinkörnigen Brennstoffes, insbesondere von Sägemehl.
Die Vergasung sowie die Verbrennung eines feinkörnigen Brennstoffes wie z.B. Sägemehl ist bisher nicht befriedigend gelöst. Der Grund hierfür ist in der großen Dichte dieser Brennstoffe zu sehen, die weder ein Zünden noch ein Verbrennen ermöglicht. Ein derartiger Brennstoff einem brennenden Feuer zugegeben, ist durchaus in der Lage, das Feuer zu ersticken. Es ist daher bisher immer nur möglich gewesen, einem konventionellen Feuer kleine Portionen des feinkörnigen Brennstoffes zuzugeben. Dieses Verfahren kann aber nicht als eine Lösung des Problems der Vergsung bzw. Verbrennung großer Mengen eines feinkörnigen Brennstoffes, insbesondere von Sägemehl, angesehen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein voll- ständiges System zur Vergasung eines feinkörnigen Brennstoffes, insbesondere von Sägemehl, zu schaffen, das die dachteile bekannter Systeme vermeidet, Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem System zur Vergasung eines feinkörnigen Brennstoff es, der in einem Vorratsraum gelagert ist und durch eine Austragungsvorrichtung aus dem Vorratsraum heraus der Vergasungsvorrichtung zuführbar ist. Die Erfindung besteht aus einem bei hohen Temperaturen arbeitenden Vers'asungsbrenner, einer Austragvorrichtung und einer Transporteinrichtung zum Transport des Brennstoffes aus dem Vorratsraum zum Vergasungsbrenner und einer in Abhangigkeit von der geforderten Leistung auf die .ustra£- und Transporteinrichtung einwirkenden Steuerung. Der bei hohen Temperaturen arbeitende Vergasungsbrenner ermöglicht es, den feinkörnigen brennstoff in reiner Form direkt zu vergasen bzw. zu verbrennen, ohne daß ein Hilfsfeuer hierzu benötigt wird.
Vorzugsweise besteht der Vergasungsbrenner aus einem doppelwandigen Topf mit einem Innentopf aus hochwarmfestem Material, der mit Löchern versehen ist, so daß die dem Raum zwischen den beiden Töpfen zugeführte Vergasungsluft durch die Löcher hindurch in den zu vergasenden Brennstoff gelangt.
In Fortbildung der Erfindung ist in dem Vorratsraum ein sich horizontal drehender Dreharm angeordnet, an dessen in Drehrichtung gesehen Vorder- und Rückseite jeweils ein unter Spannung stehender und sich während des Austragvorganges in Drehrichtung gesehen nach vorne ausschwenkender Fräßarm angeordnet.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der brfindung wiedergegeben. Bs zeigen: Fig. 1a eine Draufsicht auf das gesamte Vergasungssystem, bestehend aus einem Spezialheizkessel und einem Vorratsraum mit einer Austragvorrichtung, Fig. 1b einen Schnitt nach der Linie IB - IB von Fig. 1a Fig. 2a eine Seitenansicht eines Vergasungsbrenners aus Richtung des Pfeiles IIA von Fig.2b, Fig. 2b eine Draufsicht auf den Vergasungsbrenner aus Richtung des Pfeiles IIB von Fig. 2a, Fig. 2c einen Schnitt nach der Linie IIC - IIC von Fig. 2d, Fig. 2d einen Schnitt nach.der Linie IID - IID von Fig. 2b, Fig. 3a eine Draufsicht auf eine Austragvorrichtung aus Richtung des Pfeiles IIA von Fig. 3b, Fig. 3b eine Seitenansicht aus Richtung des Pfeiles IIIB von Fig, 3a und Fig. 4 ein Schaltbild der Steuerung für das Vergasungssystem In den Figuren 1a, ib ist eine Draufsicht und ein Schnitt durch das gesamte Vergasungssystem für feinkörnige Brennstoffe wiedergegeben. Das Vergasungssystem besteht aus einem Vergasungsbrenner 2, der sich in einem Spezialheiz- kessel 1 befindet, einer Austravorrichtung 3 in einem Vorratsraum VR und einer Transport einrichtung 4 zum Transport des Brennstoffes aus dem Vorratsraum VR zum Vergasungsbrenner 2. Bei dem in dem Vorratsraum zur gelagerten feinkörnigen brennstoff ist beispielsweise an Sägemehl gedacht. Es sind aber auch andere feinkörnige ~rennstoffe verwendbar wie z.B. Hackschnitzel, Hobelspäne, Strohhäcksel od.dgl..
In den figuren 2a, 2b, 2c und 2d sind verschiedene Ansichten und Schnitte durch den Vergasungsbrenner 2 wiedergegeben. Der Vergasungsbrenner 2 besteht aus dem Außentopf 21 und dem Innentopf 22. Der Innentopf 22 oder die Brennretortebesteht aus einem hochhitzebeständigem Stahl und kann sich während des Betriebes der Anlage auf etwa 10000 C erhitzen. Der Innentopf 22 ist lose in den Außentopf 21 eingehängt. l;Jie besonders aus den Figuren 2c und 2d zu ersehen ist, sind zwischen den beiden Töpfen 21, 22 iiohlräume 21a, 21b vorhanden. Der Iruientopf 22 hat Primärluftlöcher 23, die den Innenraum des Innentopfes 22 mit den Hohlräumen 21a, 21b verbinden. Wird nun durch das Feuerungsgebläse 24 Luft durch den ZuSührungskanal 21c in die Iiohlräume 21a, 21b hineingedrückt, dann tritt diese durch die Primärluftlöcher 23 in den Innentopf 22 ein.
Das Feuerungsgebläse 24 ist mit einer Drosseleinrichtung 241 versehen, mit der die richtige Luftmenge einstellbar ist.
Durch die Einschubschnecke 25 wird das feinkörnige Brennmaterial in die Brennretorte 22 oder den Innentopf hineingeschoben und vergast dort durch die durch die Primärluftlöcher 23 in das Brennmaterial eintretende Luft.
Die erste Zündung des Vergasungsbrenners2 muß manuell mit Hilfe von Papier oder Pappe vorgenommen werden. Es ist jedoch auch eine automatische Zündung mit Hilfe eines in den Figuren nicht wiedergegebenen Heißluftgebläses möglich.
Oberhalb der Mündung der 3inschubsc:mnecke 25 ist ein Abdeckblech 26 vorgesehen. Das Abdeckblech 26 bewirkt, daß das durch die Förderschnecke 25 in die Brennretorte 22 hineingepreßte Brennmaterial sich nicht aufstaut, sondern bis in den eigentlichen Vergasungsbereich weitergeschoben wird. Diejenige Seitenfläche 22a des Innentopfes oder der Brennretorte 22, die der Einmündung der Einschubschnecke 25 gegenüberliegt, ist schräg nach oben ansteigend ausgebildet, so daß ein sich im C)uerschnitt von unten nach oben verjüngender, etwa keilförmiger Raum 21b zwischen dem Innentopf 22 und dem Außentopf 21 gebildet wird. Diese Verjüngung tragt einmal der durch den Vergasungsvorgang abnehmenden Substanzmenge Rechnung. Andererseits nimmt dieser Raum 21b die, wenn auch nur geringe, Restaschenmenge auf. Der komplette Vergasungsbrenner 2 ist an einem Abschlußblech 29 gelagert und wird in eine Öffnung unten im Heizkessel 1 oder im Gasgenerator eingeschoben. Das Kesselabschlußblech 29 dichtet den Heizkessel 1 oder den Gasgenerator gegen Falschluft ab.
Ist der Vergasungsbrenner 2 in einem Heizkessel 1 eingebaut und soll dementsprechend das erzeugte Gas sofort vollstandig verbrannt werden, dann ist der obere Rand des Vergasungsbrenners 2 mit Sekundärluftlöchern 28 versehen, wie.dieses in Figur 2b wiedergegeben ist. Durch die Sekundär luft löcher 28 tritt nochmals Luft aus und vermischt sich mit dem erzeugten Gas, das sogleich vollstandig verbrennt. Ist der Vergasungsbrenner 2 jedoch in einem Gasgenerator eingebaut, weil der Wunsch besteht, mit dem erzeugten Gas in bekannter Weise andere Geräte anzutrei- ben, dann sind die Sekundärluftlöcher 28 nicht vorhanden.
In Figur 3a ist eie Draufsicht aus Richtung des Pfeiles IITA von Figur 3b auf die im Vorratsraum VR eingebaute Austragvorrichtung 3 wiedergegeben. Die ;ustragvorrichtung 3 besteht aus einem Gehäuse 31, in dem sich ein Getriebe befindet, das die Drehbewegung der Schneckenwelle 41 der Transporteinrichtung 4 auf den Tragarm 33 überträgt. An beiden Enden des Tragarmes 33 ist jeweils mit einem Drehgelenk 371, 372 ein Frißarm 341, 342 gelagert. wird der Tragarm 33 dann in Betrieb gesetzt, wenn der Vorratsraum VR mit Brennstoff gefüllt ist, dann klappen die Fr Lß arme 341, 342 gegen den Widerstand von Zugfedern 381, 382 an den Tragarm 33 an und verringern so den Durchmesser des Fräßgerätes auf einen drittel des ursprünglichen Durch messers. Die Zugkraft der Federn 381, 382 wirkt derart auf die Fräßarme 341, 342 ein, daß diese immer bestrebt sind, ihre aufgeklappte Stellung einzunehmen Die Klappbewegung der Fräßarme 341, 342 ist in Figur pa durch die etwa halbkreisförmigen Pfeile Pl, P2 angedeutet.
An den äußeren Enden der Fräßarme 341, 342 sind Reißzähne 351, 352 und an den Vorderseiten der Fräßarme 341, 342 Schneidmesser 361, 362 angebracht. Reißzähne 351, 352 und Schneidmesser 361, 362 erhöhen die Wirkung der Fräßarme 341, 342 beim Fräßvorgang erheblich.
Wie aus Figur 3b ersichtlich ist, läuft im Bereich b die Schnecke 42 in einem nach oben offenen U-förmigen Trog 43, in den der Brennstoff durch die Fräßeinrichtung 33, 341, 342 hineingeschoben wird. An den U-förmigen Trog 43 schließt sich ein Förderrohr 44 an. Durch das Rohr 44 hindurch wird der Brennstoff zur Einschubschnekke 25 transportiert.
In Figur 4 ist das schaltbild der Steuerung für das Vergasungssystem wiedergegeben. Für die in Figur 4 wiedergegebenen Anschlüsse gilt: ES : Masse externe, gleichzeitig mit der L>teuerung einzuschaltende Hilfsgeräte L1, L2, L3 : dreiphasige Stromversorgung 220 / 380 Volt U1, U2, U3 : otor 1 U1, U2, U3 : Motor 2 ML : Gebläsemotor #1, #2 : Kesselthermostat T1 : Druckschalter "Ein" T2 : Druckschalter "Aus" Die Steuerung arbeitet wie folgt: Durch betätigen des Druckschalters T1 wird die Steuerung eingeschaltet, indem das Relais A anzieht und sich über die Kontakte aII -- tr1 - T2 selbst hält. Die Betriebslampe BL leuchtet auf. Durch betätigen des Druckschalters T2 wird die Anlage ausgeschaltet, indem das Relais A ausschaltet und die Betriebslampe BS erlischt. Bei oberlastung eines Drehstrommotores 45, 251 fließt ein zu großer Strom über das zugehörige Thermorelais TR1 oder TR2. Der überhöhte Strom bewirkt das Ansprechen der Thermorelais TR1, TR2 und das Öffnen der zugehörigen Kontakte trl oder tr2 Die Thermorelaiskontakte trl, tr2 werden zusätzlich. Das Relais A fällt ab, die Anlage ist ausgeschaltet und die Eetriebslampe BL erlischt. Die Anlage kann nur nach Entsperren des betreffenden Thermorelais wieder in Betrieb genommen werden.
ber den an die Klemmen A #2 zu legenden Wesselthermo- staut zieht das Relais m an, wenn die am Kesselthermostat eingestellte Kesseltemperatur unterschritten wird. Uber die Kontakte aII - bI - tI beginnt das Betriebsrelais ZT zu arbeiten. Das Betriebsrelais ZT hat zwei in ihrer zeitlichen Länge einstellbare Schaltintervalle, nämlich ein Betriebsintervall und ein Pausenintervall, zur Ein-und Ausschaltung der Einschubschnecke 25. Gleichzeitig erhöht der Liftermotor 24 Spannung und drückt mit dem Luftergebläse Verbrennungsluft in den Vergasungsbrenner III 2. Über die Kontakte zt und t111 werden Linie Schaltschütze S1 und 52 im Betriebs- und Pausenintervall betätigt, die ihrerseits die Drehstrommotoren 45, 251 für die Brennstoffzufuhr schalten. Das Betriebsrelais ZT arbeitet solange, bis die gewünschte resseltemperatur erreicht ist und der Kesselthermostat oder eine andere entsprechende Kesselregelung abschaltet. Das Relais T fällt dann ab snd ein Erhaltungsrelais ZE wird an Spannung gelegt.
Schließt der Kesseithermostat über eine längere Zeit nicht, d.h. wird vom Heizkessel 1 über eine längere Zeit eine Leistung gefordert, so zieht nach einem eingestellten Pausenintervall das Erhaltungsrelais Z3 über die Kontakte aII - bI - tI an. Als Folge zieht über die Kontakte aII - ze das Relais B an und es wird gleichzeitig Spannung an das Druckluftgebläse 24 gelegt. über die Kontakte zt - b11 ist das Relais B selbsthaltend. ber die Kontakte zt - bIII ziehen die Schütze S1 und S2 an.
als Folge hiervon wird eine dem betriebsintervall entsprechende Brennstoffmenge dem Vergasungsbrenner 2 zugeführt. In dem ersten Pausenintervall von ZT fällt das Relais B jedoch ab, da der Kontakt zt geöffnet wird.
Damit ist die Zufuhr einer Gluterhaltungsmenge des Brennstoffes beendet. Das Erhaltungsrelais ZE wird erneut solange an Spannung gelegt, bis durch einen Anzug des Relais T das Relais ZE spannungslos wird.

Claims

Patentansprüche 1. System zur Vergasung eines feinkörnigen Brennstoffes, insbesondere von Sägemehl der in einem Vorratsraum gelagert ist und durch eine austragvorric:tung aus dem Vorratsraum heraus der Vergasungsvorrichtung zuführbar ists gekennzeichnet durch einen bei holmen Temperaturen arbeitenden Vergassungsbrenner ( 2 ), einer austragvorrichtung ( 3 ) und einer T Transporteinrichtung ( 4 ) zum Transport des Brennstoffes aus dem Vorratsraum ( VR ) zum Vergasungsbrenner ( 2 ) und einer in Abhangigkeit von der geforderten Leistun auf die Austrag- und Transporteinrichtung ( 3, 4) einwirkenden Steuerung.
2. Vergasungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen doppelwandigen Topf ( 21, 22 ) als Vergasungsbrenner ( 2 ) mit einem Innentopf ( 22 ) aus hochwarmfestem Material, der mit Löchern ( 23 ) versehen ist, so daß die den Raum ( 21a, 21b ) zwischen den beiden Töpfen ( 21, 22 ) zugeführte Vergasungsluft durch die Löcher ( 23 ) hindurch in den zu vergasenden Brennstoff gelangte n.
Vergasungsssysten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verggsungsbrenner ( 2 ) in Draufsicht gesehen, recht eckig ausgebildetist und der Brennstoff auf einer Seitenfläche durch eine Einschubschnecke ( 25 ) in den Innentopf ( 22 ) hineindrückbar ist.
4. Vergasungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Seitenfläche ( 22a ) des Innentopfes ( 22 ) , die der Einmündung der Sinschubschnecke ( 25 ) gegenüberliegt, schräg nach oben ansteigend ausgebildet ist, so daß ein Querschnitt von unten nach oben verjüngender, etwa keilförmiger Raum ( 21b ) zwischen Innentopf ( 22 ) und Außentopf ( 21 ) gebildet wird.
5. Vergasungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Vergasungsvorgang benötigte Luft in den Raum ( 21a, 21b ) zwischen dem Innentopf ( 22 ) und dem Außentopf ( 21 ) durch ein Druckluftgebläse ( 24 ) zugeführt wird.
6. Vergasungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungsbrenner ( 2 ) in einem Raum mit Unterdruck arbeitet und die für den Vergasungsvorgang benötigte I,uft hierdurch in den Vergasungsbrenner ( 2 ) einströmt,
7. Vergasungssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Sekundärlustdüsen ( 28 ) zur direkten Verbrennung der erzeugten Gase.
8, Vergasungssystem Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorratsraum ( VR ) ein sich etwa horizontal drehender Tragarm ( 33 ) angeordnet ist, an dessen, in Drehrichtung gesehen, Vorder- und Rückseite jeweils ein unter Spannung stehender und sich wahren des Austragvorganges in Drehrichtung gesehen nach vorne ausschwenkender Fräßarm ( 341, 342 ) angeordnet ist.
9. Vergasungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fräßarm ( 341, 342 ) unter der Spannung einer Zugfeder ( 381, 382 ) steht.
10. Vergasungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Tragarmes ( 33 ) über ein Getriebe durch die Förderschnecke ( 41 ) erfolgt
11. Vergasungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Spitzen der Fräßarme ( 341, 342 ) auf den Brennstoff einwirkende Reißzähne ( 351, 352 ) angeordnet sind.
12. Vergasungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der in Drehrichtung gesehen, Vorderseite der Fräßarme ( 341, 342 ) Schneidmesser ( 361, 362 ) angeordnet sind.
13. Vergasungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke ( 41 ) im Bereich der Fräßarme ( 33, 341, 342 ) in einer im Querschnitt U-förmigen und nach oben offenen Förderrinne ( 43 ) liegt, wobei sich an die Förderrinne ( 43 ) ein Förderrohr ( 44 ) anschließt.
14. Vergasungssystem Nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Betriebsrelais ( ZT ) mit zwei in ihrer Länge einstellbaren Schaltintervallen, nämlich einem Betriebsintervall und einem Pausenintervall, zur Ein-und Ausschaltung der Einschubschnecke ( 25 ), so daß bei Gasanforderung vom Verbraucher dem Vergasungsbrenner ( 2 ) Brennstoff derart zuführbar ist, daß sowohl die zeitliche Länge des Brennstoffzufuhr- Intervalles als auch die des sich anschließenden Brennstoffpausen - Intervalles einstellbar ist.
15. Vergasungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Betriebsintervall gleichzeitig das Druckluftgebläse ( 24 ) einschaltbar ist.
16. Vergasungssystem nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Eerhaltungsrelais ( ZE ) mit einem in seiner Länge einstellbaren Pausenintervall, nach dessen Ablauf über ein Haftrelais ( B ) das Betriebsrelais ( ZT ) einschaltbar ist, wonach das Haftrelais ( B ) durch das erste Betriebspausen - Intervall des Betriebsrelais ( ZT ) wieder ausschaltbar ist.