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Begrenzt ortsbewegliche Vorrichtung zur Verkohlung von Holz in geschlossenem
Gefäß Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die insbesondere bestimmt ist,
in verschlossenem Gefäß Hölzer aller Arten; Gestalten und Größen zu verkohlen, die
jedoch auch für das Verkohlen irgendwelcher anderer Stoffe dienen kann.
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Der Zweck der Erfindung ist insbesondere, eine möglichst rationelle
Führung der Heizgase herbeizuführen, dergestalt, daß immer .die mit den Hölzern
gefüllten Retorten unter gleicher Temperatur gehalten werden, unter Ausschaltung
jeglicher von Hand betätigter Vorrichtungen, zu dem Zweck, die Überwachung der Verköblüng
möglichst einfach zu gestalten.
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Dies wird dadurch erreicht, daß das Innere des Apparates in Einzelräume
unterteilt' ist, deren jeder eine besondere Retorte bildet, die konzentrisch angeordnet,
voneinander durch doppelte Wände getrennt sind, die als Führungen für die Verbrennungsprodukte
dienen.
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Das Hauptmerkmal des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die
Heizgase bzw. Verbrennungsprodukte in den die einzelnen Kammern unterteilenden Doppelwänden
so geführt werden, daß sie von einer zentralen Feuerstelle zuerst durch Kanäle zwischen
die Wände zweier Kammern geführt, dann zwecks indirekter Wiedererhitzung durch Kanäle
zur Feuerstelle zurückgeleitet, zwischen die Wände zweier weiterer Kammern geführt,
dann zwecks indirekter Wiedererhitzung durch Kanäle zur Feuerstelle zurückgeleitet,
zwischen die Wände zweier weiterer Kammern gebracht werden usw., bis sie in der
äußeren Doppelwandung des Ofens ankommen, wo sie in die Esse ausströmen,. d: h.
also, die Verbrennungsprodukte werden jedesmal, nachdem sie einmal eine Doppelwand
durchströmt haben, wieder zur Feuerung zurückgeführt, dort indirekt neu erwärmt,
um dann ihre Wärme von neuem an die Doppelwände abzugeben.
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Diese Rückführung der Heizgase zur Feuerungsstellekann so oft erfolgen,
wie Retorten konzentrisch zueinander, immer durch Doppelwände getrennt, angeordnet
sind. Die Feuerstelle bzw. die Wärmequelle hat demzufolge zwei. Aufgaben zu erfüllen:
erstens müssen dort die Gase erzeugt werden, zweitens müssen die Gase durch J3erührung
der Feuerraum-wände wieder erwärmt werden, wenn sie nach der Benutzung abgekühlt
sind.
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Die Rückführung der Verbrennungsprodukte zur Heizstelle ist an sich
nicht neu. So ist es bekannt, die Gase direkt in den Verbrennungsraum zurückzuführen,
wo sie sich mit den frisch entwickelten Gasen vereinigen und mit diesen zusammen
ihre Wärme abgeben. Im Gegensatz zu dem Verbrennungsprozeß ist dieses Verfahren
bei Schwelprozessen wasserreicher Brennstoffe mittels des
in der
Trockenzone aus der Brennstofffeuchtigkeit gyvonnenen _ und dann überhitzten Dampfes
bekannt.
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Andererseits ist es auch bekannt, die Heizgase, nachdem sie ihre Wärme
an die Wandungen der zu beheizenden Räume abgegeben haben, einer neuen bzw. zweiten
Wärmequelle zuzuführen, wobei sie mittels einer Gasfeuerung von höherem Flammenwärmegrad
wieder auf den ursprünglichen Eintrittswärmegrad der Beheizungsstelle erhitzt werden.
Diese zweite Wärmequelle muß stärker als die erste sein, um die von dieser ersten
hervorgebrachte Leistung zu vergrößern.
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Im Gegensatz dazu wird in dem Ofen nach der Erfindung eine zweite
Wärmequelle nicht benutzt, sondern nur eine einzige, die zentral im Mittelpunkt
der konzentrisch angeordneten Retorten liegt, so daß eine zusätzliche Leistung einer
zweiten Wärmequelle fortfällt. Auch werden die Verbrennungsprodukte nicht direkt
in die Feuerungsstelle geleitet, sondern sie erfahren durch Bestreichen der Feuerraumwände
von außen eine neue Wiederaufheizung, wobei keines der Elemente des zu verkohlenden
Stoffes benutzt wird. Dieser Stoff befindet sich in geschlossenem Gefäß und bleibt
demzufolge von dem Heizverfahren unabhängig.
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Lediglich die nicht kondensierbaren, bei der Verkohlung entstehenden
Gase können im Feuerraum zur Verbrennung gebracht werden, um einen anderen Brennstoff
überflüssig zu machen.
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Es ist ohne weiteres verständlich, daß die Unterteilung der zu behandelnden
Gase in Verbindung mit der zentralen Lage des Feuerraums den mittleren Abstand der
Wärmestrahlen vermindert und eine vollkommene Gleichmäßigkeit der Verkohlung gewährleistet.
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Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt, wobei jedoch zu bemerken ist, daß eine ganze Reihe von
baulichen Einzelheiten geändert werden kann, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen.
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Die Abb. i und 2 veranschaulichen scheriatisch zwei in bezug aufeinander
rechtwinklig senkrechte Mittenschnitte durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Abb. 3. ist ein wagerechter Schnitt längs der Linie x-x der Abb. i.
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Ab. 4 ist ein wagerechter Schnitt in einer den Feuerraum in der Nähe
der Unterkante des Apparates schneidenden Ebene.
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Die beispielsweise veranschaulichte Vorrichtung besteht aus drei konzentrischen
und ringförmigen Retorten C,., C, und C"_ mit doppelten Wänden p, p', zwischen denen
die heißen Gase entlangstreichen, die vom Feuerraum F mit seinem Rost G kommen.
Dieser Feuerraum F erstreckt sich längs der Linie a, b, c, und der Teil
b, c ragt in den mittleren Teil der Vorrichtung hinein.
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Die Retorten sind offen und stehen an ihrem oberen Teil miteinander
in Verbindung, so daß die Gase, die nach Einsetzen des Verkohlens aus ihnen entweichen,
in eine (nicht gezeichnete) Sammelleitung eintreten;. sie «erden dann zum Feuerraum
geleitet, wobei ihre kondensierbaren Bestandteile entweder wiedergewonnen werden
oder nicht.
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Ein runder Deckel A wird während der Erllitzung und der Abkühlung
mittels einer Verschraubung oder in anderer Weise auf den drei konzentrischen Retorten
festgehalten; zwischen den Deckeln und seinem Auflager bringt man eine luftdicht
schließende Dichtung an. Das zur Abführung der Dämpfe aus dem Feuerraum und der
rückgekühlten Gase dienende Rohr B liegt zentral am Grunde der Vorrichtung. Es steht
mit einem vom Apparat unabhängigen (nicht gezeichneten) Schornstein in Verbindung,
der gleichzeitig für eine Gesamtheit von Apparaten nach der Erfindung den erforderlichen
Zug liefern kann.
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Die gesamte Außenfläche des Apparates einschließlich des Deckels wird
mit einer wärmeschützenden Umhüllung versehen, die ihrerseits durch ein dünnes (nicht
gezeichnetes) Blech abgeschirmt wird. Die so aufgebaute Vorrichtung wird von zwei
Drehzapfen T,, und T, getragen, die sich in Lagern drehen können, die von vornherein
fest mit dem Baden verankert werden. Die Verschwenkung nach Beendigung eines Arbeitsganges
erfolgt mittels beliebiger einfacher Hilfsmittel.
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Die Führung der beim Verkohlen entweichenden Gase während eines Arbeitsvorganges
sowie im übrigen die der Dämpfe und Gase, die von der Verbrennung der den Vorgang
einreitenden Holzmenge herrühren, sei im folgenden beschrieben. Diese Führung ist
in den Abbildungen durch Pfeile angedeutet, die mit Bezugszeichen versehen sind,
die sich auf die durchströmten Teile beziehen.
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Ausgehend Vom Feuerraum bewegen sich die Gase aufwärts in einem Abzug
i (Pfeil -f,), der in eine wagerechte Führung 2 müdet, die sie nach dem ringförmigen
Raum 3 zwischen den Retorten Cl und C3 leitet. Längs den Wandungen dieses Zwischenraumes
streichen die Gase nach unten und' heizen dabei die einander benachbarten Retorten.
Am Grunde des Raumes 3- sammeln horizontale Führungen 4, q.` die Gase und führen
sie dein Feuerraum zu, wo sie sich wieder erhitzen, indem sie längs den Wandungen
5°,. 5' streichen, die den Teil a, b des Feuerraums seiner gesamten Höhe
und seiner oberen Abdeckung nach um=
geben. Die dergestalt wiedererhitzten
Gase sammeln sich und steigen in einem zweiten Abzug wieder aufwärts, der sie einer
zweiten wagerechten Führung 7 zuführt. Die Abbildungen lassen erkennen, daß der
Abzug 6 und die Führung 7 konzentrisch außerhalb der wirkungsgleichen Teile i und
2 liegen. Von der Führung 7 aus treten die Gase in den Raum & zwischen den Retorten
Cl und C, ein und folgen nach ihrer Abwärtsbewegung radialen Führungskanälen 9,
die in einen zentralen Kanal io münden. Es ist klar erkennbar, daß im Verlaufe dieser
Strömung die Retorte 2 ununterbrochen durch die Gase wiedererhitzt wird, die alsdann
in die Leitung ii eintreten, hierauf in den ringförmigen-Außenraum 12 längs der
Retorte C3 abwärts strömen, sodann den Führungen 13, 13' folgen und schließlich
bei B (Pfeil f14) in den Schornstein entweichen.
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Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Führung der Gase eine außerordentlich
große Gleichmäßigkeit der Erhitzung gewährleistet, ebensowohl für eine einzige Retorte
als auch in bezüg auf die Retorten unter sich. Einerseits werden die Abstände der
Wärmestrahler in eigenartiger Weise verringert, bis sie stets kleiner oder gleich
der Hälfte der ringförmigen Räume zwischen den Retorten sind; andererseits durchströmen
die Räume 3, 8 und i2 Gase, die entweder unmittelbar aus dem Feuerraum herrühren
oder - die sich hier wieder erhitzt haben infolge ihres Entlangstreichens an diesem
Feuerraum oder innerhalb einer der zentralen Abzüge i, 6 und io.
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Die Heizfläche für eine Vorrichtung von gegebenem Fassungsvermögen
wird dadurch beträchtlich vergrößert, und dies bedingt eine große Leistungsfähigkeit
des Apparats. Zur Vergrößerung der Wärmeabgabe können die von den Heizgasen bestrichenen
Wände in bekannter Weise mit Wellen, Rippen oder Prallblechen, z. B. r5, versehen
werden.
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Die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist außerordentlich
einfach. Man öffnet den Deckel A um einige Zentimeter mit Hilfe einer kleinen einfachen
Hebevorrichtung, die längs einer Schiene beweglich ist und die Seitenverschiebung
des Deckels ermöglicht. Alsdann werden die Holzstücke senkrecht von oben in die
Retorten geworfen, die dadurch so vollständig als irgend möglich gefüllt werden,
ohne daß Arbeitskräfte in das Innere der Retorten einzudringen brauchen.
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Sodann wird der Deckel verschlossen und das Feuer im Raum F entzündet.
Ist die Verbrennung dieser den Verkohlungsvorgang einleitenden Hölzer genügend weit
vorgeschritten, dann treten die aus den Retorten kommenden Gase in den Feuerraum
ein und beschicken ihn bis zum Ende des Arbeitsvorganges, indem ihre Entwicklung
aufhört, so daß das Feuer im Raum F erlischt und die Verkohlung selbsttätig aufhört.
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Während der Zeit, die für seine Abkühlung ausreicht, hält man den
Apparat geschlossen. Diese Abkühlung kann beschleunigt werden durch den Schornsteinzug,
wenn gleichzeitig ein oder mehrere Apparate mit dem. ersten arbeiten, so daß- die
Verkohlungsvorgänge gestaffelt verlaufen können.
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Erachtet man den Apparat als genügend abgekühlt, so daß eine Verbrennung
der Holzkohle an der freien Luft nicht mehr zu befürchten ist, dann befreit man
ihn vom Deckel und schwenkt ihn um die Tragzapfen. Die verkohlten Holzstücke- fallen
auf den Boden, und der gleiche Apparat wird unverzüglich wieder beschickt, um sein-
gänzliches Abkühlen zu verhindern; während dieser Zeit wird die herausgefallene
Holzkohle eingesackt.