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Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Wassergasanlage Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Betrieb einer Wassergäsanlage, die
aus einem Gaserzeuger, einem LUberhitzer sowie einem gegebenenfalls dazwischen geschalteten
ülverdampfer (Karburator) besteht.
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Zur Herstellung von Wassergas in solchen Anlagen ist schon vorgeschlagen
worden, während des Gasmachens Dampf und Gase durch den Regenerator und von oben
nach unten durch die Brennstoffsäule des Gaserzeugers strömen zu lassen. Dabei wird
jedoch der Regenerator nicht zum Karburieren des Wassergases benutzt, indem weder
ein Aufwärtsgasen durch die Brennstoffsäule noch eine andere Art der Einführung
von Dampf ohne Hinzufügung von Gas und ohne Durchströmen des Regenerators vorgesehen
ist. Es ist weiter schon vorgeschlagen worden, Dampf allein hintereinander durch
den Überh.itzer, Karburator und den Gaserzeuger zu schicken und die entstehenden
Gase aus dem unteren Teil desselben abzusaugen. Dieses Verfahren ist als Rückstromverfahren
bekannt. In diesem Fall kann das Karburieren während des Aufw ärtsgasens vorgenommen
werden. Während- des Rückströmens jedoch kann nur ein kleiner Teil der Hitze mit
dem Dampf in den Gaserzeuger zurückgeführt werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß während der mit dem Aufwärtsgasen
abwechselnden bekannten Rückstromvergasung ein Teil des durch sie erzeugten W assergases
mit dem Rückstromfrischdampf zusammen in wiederholten Umlauf durch den Gaserzeuger
gesetzt wird. Die auf diese Weise erhaltenen Vorteile sind dreierlei Art. Erstens
wird dem Gaserzeuger durch das rückgeführte Gas eine größere Wärmemenge wieder nutzbringend
zugeführt, als wenn man wie beim üblichen Rückströmverfahren nur Frischdampf zuführt.
Das Rückströmen kann daher länger als bisher durchgeführt werden. Weiter aber wird
das bei Beginn des Rückströmens reichlieh entstandene Kohlendioxyd weitgehend zu
Kohlenoxyd reduziert, so daß die Ausbeute an Nutzgas erhöht wird. Und drittens wird
der nach dem üblichen Rückströmen meist noch .im Gas vorhandene Wasserdampf vollends
zerlegt, so daß wiederum die Ausbeute an Gas erhöht und der zugeführte Wasserdampf
besser als bisher ausgenutzt wird, wo er zum Teil als Niederschlagwasser verlorengeht.
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Um das neue Verfahren durchführen zu können, ist erfindungsgemäß vom
überhitzer die zum Gasbehälter führende Gasabführungsleitung hinter dem überhitzer
mit der zum Schlackenraum des Gaserzeugers führenden Rückstromleitung durch eine
Zwischenleitung verbunden, in die eine zur Einführung des Rückstromdampfes dienende
Dampfdüse mündet, die gleichzeitig Gas aus der Rückstromleitüng
saugt
und dessen erneutes Rückströmen zusammen mit dein Frischdampf bewirkt.
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Das Verfahren ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben,
die eine vorteilhafte Ausführung der neuen Anlage darstellt.
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Abb. i ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Wassergasanlage.
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Abb. 2 ist eine Draufsicht der Anlage.
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Die Schächte des Gaserzeugers, Karburators und überhitzen s sind mit
A, B und C bezeichnet. Sie können wie abgebildet oder in irgendeiner andern Weise
zueinander angeordnet sein. D ist der Waschbehälter.
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Der Gaserzeuger A ist mit der üblichen Brennstoff-Füllöffnung A' versehen
und mit Rosten A", auf denen der Brennstoff aufliegt. Unter den Rosten befinden
sich (nicht dargestellt) Reinigungsöffnungen: Der Karbürä= ton B ist mit kreuzweise
übereinandergelagerten Ziegelsteinen gefüllt. Er ist mit einem Ölzerstäuber U versehen,
der durch ein Ventil P geregelt wird.
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Der Überhitzen C ist gleichfalls mit kreuzweise übereinandergesetzten
Ziegelsteinen gefüllt. Er besitzt eine Abzugverschlußklappe Z.
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Zwischen dem Gaserzeuger A und dem Karburator B ist eine Verbindung
97, welche in keiner Weise durch eine Ventil oder andere Vorrichtung versperrt
wird. Zwischen dem Karburator und dem überhitzen ist eine ähnliche Verbindung Y.
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In den Sockel des Gaserzeugers A mündet unter den Rosten A" ein Rohr
E, durch welches Luft strömen kann, welche durch das Ventil F geregelt wird. Ein
ähnliches Rohr G. welches mit einem Ventil H versehen ist, führt in den oberen Teil
des Karburators. Eine dritte Luftleitung (nicht dargestellt) könnte zu dem Boden
des überhitzers fuhren.
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Unter den Rosten A" des Gaserzeugers A
mündet ferner
ein Rohr N, das mit einem Ventil P versehen ist. Dieses. Rohr ist das Rückströmungsgasrohr.
Ähnlich führt vom oberen Teil des überhitzers C ein Gasablaßrohr N'. Das Ablaßrohr
N' ist bei S mit dem Rückströmungsrohr N verbunden. S kann eine T-, kreuzförmige
oder andere geeignete Verbindung sein. Von S führt ein einziges Rohr T zurr Waschbehälter
D. Lias Rohr N'
kann mit einem Regelventil beliebiger Art versehen
sein. Ein solches Ventil ist auf der Zeichnung nicht abgebildet. Wenn das Ventil
nicht verwendet wird, .ist daher ein freier ungestörter Durchgang vorhanden, der
unter den Rosten A" beginnt und durch A, W, B,
Y, C, N', S und
T zum Waschbehälter D
führt.
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Eine Zwischenverbindung R liegt zwischen dem Ablaßrohr N' und dem
Rückströmungsrohr N. Diese Zwischenverbindung R befindet sich vor der Verbindung
S, welche als Verbindung der Rohre N und N' beschrieben ist.
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In die Zwischenverbindung R mündet eine Dampfleitung K, und die Dampfdurchströinung
wird durch ein Ventil L geregelt. Die Dampfleitung K endet in eine Düse M.
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Eine andere Dampfzuleitung I mündet unter den Rosten A" in
den Gaserzeuger A.
Die Dampfdurchströmung durch diese Leitung wird durch ein
Ventil I geregelt.
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Beim Arbeiten mit dieser Anlage sind viele V erfahrensarten durchführbar.
Eine ist im folgenden beschrieben.
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Der Gaserzeuger A wird mit Brennstoff gefüllt, alleVentile, ausgenommen
F, H und Z, sind geschlossen. Wenn das Rohr N' mit einem Ventil versehen ist, so
bleibt es offen. Die Luft, -welche -in den -Gaserzeuger durch den Rost desselben
einströmt, bewirkt die Primärverbrennung des Brennstoffs. Die oben in den Karburator
eintretende Luft (und im Boden des überhitzers, wenn erwünscht) bewirkt die Sekundärverbrennung
der Blasegase. Die Abgase treten bei der Überhitzerklappe Z aus. Das Ergebnis des
Blasens ist, daß der Brennstoff im Gaserzeuger bis zur Weißglut erhitzt wird und
der Ziegelsteinaufbau im Karburator und Überhitzen große Mengen Wärme aufgespeichert
hat.
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Am Ende des Blasens wird das Ventil T geöffnet, und die Ventile F,
H und Z werden geschlossen. Das Ventil V kann ebenfalls offen bleiben. Nun wird
Dampf. unten in den Gaserzeuger eingeleitet. Er geht dann durch den Brennstoff nach
oben und wird zersetzt, indem er blaues Wassergas bildet. Das blaue Wassergas strömt
durch die Leitung W oben in den Karburator ein. Wenn das Ventil V i offen ist, tritt
Öl in den Karbürator, wobei die hier aufgespeicherte Wärme das 01 verkrackt. Das
entstehende Ölgas, gemischt mit blauem Wassergas., wird fixiert,, wenn die Gase
durch den Karburator niederströmen. i Weiter strömt das Gas durch die Leitung Y,
aufwärts durch den Überhitzen, durch die Rohre N' und T (einiges Gas
geht durch R und N ab) und in den Waschbehälter, von wo es zu irgendeiner Verwendungsstelle
ge- i langt. Dieser Vorgang ist als Aufwärtsgasen bekannt. Nach seiner Beendigung
werden die Ventile I und V geschlossen und die Ventile P und L geöffnet..
Wenn in Anwendung, wird das Ventil in N' geschlossen. Nunmehr i beginnt ein Rückströmen.
Dampf, welcher durch die Düse M zutritt, strömt durch die Zwischenleitung
R in die Ablaßleitung N'
und von da oben in den Überhitzen, dann in
dem Überhitzen nach unten, durch den Durch- i gang Y und im Karburator nach oben
und _ durch den Durchgang W oben in den. Gaserzenger.
Auf dem Weg
zum Gaserzeuger ist der Dampf durch die Wärmeübertragung des Ziegelaufbaues überhitzt
worden. Weiter bat dieser Dampf durch mechanische und chemische Wirkung vom Ziegelaufbau
die Asche und den Kohlenstoff entfernt, welche sich etwa auf demselben abgelagert
haben. Endlich ist der Ziegelaufbau, besonders im oberen Teil des Überhitzers, gekühlt
worden.
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Der in dem Gaserzeuger eingeleitete Dampf strömt durch den weißglühenden
Brennstoff nieder und wird in blaues Wassergas zersetzt, «-elches im Sockel des
Gaserzeugers austritt und in das Rückströmungsrohr N gelangt und dann durch das
Rohr T in den Waschbehälter.
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Die Einführung von Dampf bei M veranlaßt einen Teil des Gases, im
Rohr N durch die Zwischenleitung R zu strömen, von wo es den Dampf begleitet und
mit durch die Anlage strömt. Dieser erneute Durchgang hängt von der Größe der Injektorwirkung
des Dampfes durch die Düse M, von der Geschwindigkeit der verschiedenen erzeugten
Gase und von e'en Druckverhältnissen in der Anlagt ab. Der erneute Durchgang jedoch
hat eine höchst wichtige und vorteilhafte Wirkung auf die wirtschaftliche Tätigkeit
der Anlage bei der Herstellung von Wassergas, wie eingangs geschildert.
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Wenn das Rückströmen ausgeführt worden ist, werden die Ventile P und
L geschlossen, und das Ventil I wird geöffnet. Wenn angewendet, wird das Ventil
in N' geöffnet. Ein weiteres Aufwärtsgasen tritt nun ein. Das Ventil h kann geöffnet
werden, aber das Karburieren ist bei diesem Aufwärtsgasen nicht vorteilhaft. Es
wird so lange fortgesetzt, bis der Brennstoff infolge des Durchgangs des Dampfes
derart abgekühlt ist, daß das Blasen wieder angewendet werden muß. Das Ventil .T
wird daher geschlossen und die Ventile P, ii und Z geöffnet. Der Kreislauf kann
nun wiederholt werden. Die hier beschriebene Operation ist nur ein Beispiel. Es
ist klar, daß dem Blasen ein Aufwärtsgasen folgen kann, welchem unmittelbar ein
anderes Blasen folgt, oder es kann dem Blasen ein Rückströmen folgen und dann ein
Aufwärtsgasen und hierauf das Blasen. Irgendein Kreislauf, welcher erwünscht erscheint,
kann angewendet werden.
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Es ist klar, daß manche Veränderungen in verschiedenen Einzelheiten
vorgenommen werden können, ohne =das Wesen der Erfindung zu ändern, deren Umfang
nur durch die .Ansprüche umgrenzt wird.