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Gaserzeuger Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Erzeugen
von Gas aus flüssigen oder staubförmigen Brennstoffen durch feine Verteilung und
teilweise Verbrennung des Brennstoffes in der Luft, wobei die hierbei erzeugte Wärme
den Rest des Brennstoffes oder dessen Masse in die Form eines brennbaren Gases verwandelt,
das von der Vorrichtung für Heizzwecke, zum Betriebe von Verbrennungsmotoren oder
zu anderen Zwecken entnommen wird.
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Die älteren Vorrichtungen dieser Art enthalten in den Zuführungsrohren
sowohl für die Luft als auch für den Brennstoff je ein Ventil, die beide von Hand
zu verstellen sind, was also eine richtige Regelung des Verhältnisses von Brennstoff
und Luft erschwert.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß sich das Luftventil
entsprechend der Menge der durchströmenden Luft von selbst verstellt, während das
Brennstoffventil mit dem Luftventil verbunden ist und von diesem betätigt wird.
Man erhält so vollkommen selbsttätig eine richtige Regelung des Verhältnisses von
Brennstoff und Luft.
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Die Erfindung bezweckt ferner, eine angemessene Vorwärmung des Brennstoffes
herbeizuführen, die Vorrichtung in zweckmäßiger Weise anlassen zu können sowie die
Teile, die einer Beaufsichtigung bedürfen, leicht zugänglich zu machen. Auf den
Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der neuen Vorrichtung sowie eine zusätzliche
Regelungsvorrichtung dargestellt.
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Die in zwei Hälften A, B zerlegte Abb. i ist ein senkrechter Schnitt
durch eine Ausführung der neuen Vorrichtung, die zum Vergasen von Öl bestimmt ist.
Abb. i C zeigt eine andere Ausbildung einer Einzelheit. Abb. 2 ist eine Endansicht
von der die Brenner enthaltenden Seite. Abb. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch
das Brennergehäuse. Die Abb. 4 und 5 sind waagerechte Schnitte durch andere, zum
Gebrauch mit Kohle oder Öl bzw. Kohle und Öl bestimmte Ausführungen des Brennergehäuses.
Abb. 6 ist ein axialer Schnitt durch eine zusätzliche Regelungsvorrichtung, die
in Verbindung mit dem neuen Gaserzeuger verwendet werden kann.
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Die Verbrennungskammer ist zweckmäßig als eine «a@g@re,,ht liegende
Metalltrommel i mit einem dicken Futter 2 aus feuerfestem Stoff ausgeführt und hat
einen ähnlich gefütterten Auslaß 3 in irgendeiner gewünschten Stellung an dem Umfange
der Trommel. Die eine Seite der Kammer ist durch eine metallene Tür 4 mit einem
feuerfesten Block 5 in Form eines Kegelstumpfes verschlossen, der in das kegelförmige
Ende des feuerfesten Futters 2 paßt. Der Blocks ist an der Tür 4 mittels, einer
Metallplatte 6 angebracht, die in ihn eingebettet und an der Tür 4 durch einen Bolzen
befestigt ist. Die Tür ist an
der Kammer i so angehängt, daß sie
sich in der jeweils gewünschten Richtung öffnet, und wird in der geschlossenen Stellung
durch beliebige Mittel gehalten, z. B. durch mehrere Drehriegel 7,
die unter
Haken an der Kammer greifen. Ein Asbestzopf oder ein gewellter Metallring 8 sorgt
für einen gasdichten Abschluß der Tür und der Kammer. Die Kammer ist ferner von
einer Hülle 9 aus Asbest oder einem ähnlichen Stoff umgeben, die ein durch nicht
gezeichnete Bänder befestigter Mantel io aus poliertem Stahl umgibt.
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An der der Tür 4 entgegengesetzten Seite der Kammer befinden sich
in einem an einem Flansch der Kammer mit Bolzen befestigten Brennergehäuse ii die
Zuführung für die Luft und das Öl, die Mittel zum Vorwärmen der Luft und des Öles
sowie zur Regelung ihrer Zuführung und endlich die Mittel, um das Öl beim Beginn
des Arbeitens zu erwärmen und die Vergasung in Gang zu bringen. In dem Brennergehäuse
ist eine ringförmige Kammer 12 zum Vorwärmen des Öles vorgesehen. Sie trennt seinen
mittleren Teil, der den Lufteinlaß 13 bildet, von dem äußeren Teil, der die ringförmige
Luftkammer 14 bildet, stellt jedoch eine Verbindung zwischen diesen beiden Teilen
an der Stelle her, wo sich die Luftklappe 15 befindet. Von der Luftkammer
14 führt ein Abzug 16, der durch einen Schieber 17 verschlossen werden kann,
nach außen. Die Luft wird der Luftkammer 14 durch einen Lüfter oder Verdichter beliebiger
Art über eine Wärmeaustauschvorrichtung 18 zugeführt, die einen ringförmigen Kanal
rund um den Gasaustritt 3 und einen Einlaß ig enthält. Vor der Luftkammer 14 ist
ferner eine Stehklappe 2o (Abb. 2) angeordnet, die in der einen Stellung die Verbindung
zwischen der Luftkammer und der Wärmeaustauschvorrichtung absperrt und in der anderen
Stellung eine Scheidewand in der Luftkammer bildet. Außerdem ist ein Luftregler
21 vorgesehen, durch den die Weite der Verbindungsöffnung zwischen der Wärmeaustauschvorrichtung
und der Luftkammer nach Belieben verändert werden kann. Zum anfänglichen Anwärmen
der Luftkammer 14 und der Kammer 12 zum Vorwärmen des Öles sind irgendwelche Mittel
vorzusehen. Stehen Dampf oder heißes Wasser zur Verfügung, so ordnet man zu diesem
Zweck Heizrohre und Stehhähne zur Zuführung dieser Heizmittel an. In anderen Fällen
sieht man Mittel vor, um Brennstoff in die Luftkammer 14 einzuführen und ihn zum
Zweck des Anlassens des Gaserzeugers zu verbrennen. Die gezeichnete Ausführung ist
für die Verwendung von Paraffin als Anlaßbrennstoff entworfen, und zu diesem Zweck
hat die Luftkammer 14 eine Lufttür 22 und einen Brennstofftrog 23 mit einer Füllöffnung
24, durch die das Paraffin eingefüllt werden kann.
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Die Brennstoffdüse 25 hat einen auswechselbaren Kopf 26 und trägt
zur Führung der Luft feste und bewegliche Ablenkplatten 27, 28. Sie ist an einem
Deckel 29 angebracht, der eine zentrale Öffnung in der äußeren Wandung des die Luftkammer
14 mit dem Lufteinlaß 13 verbindenden Luftkanals verschließt. Der Deckel
wird in seiner Stellung durch einen Querstab 30 gehalten, der an einem Stutzen 31
aufgehängt und durch eine Mutter 32 angezogen wird. In einer zentralen Bohrung des
Deckels 29 gleitet der Schaft 33 des Ventils zum Regeln des Öles, der eine Reihe
ringförmiger Nuten hat, um das Lecken des Öles zu verhindern. Der Sitz des Ventils
befindet sich an dem äußeren Ende der Düse 25. Der Ventilschaft 33 ist mit der Luftklappe
15 durch einen an dem Stutzen 31 angelenkten Hebel verbinden. Das Öl gelangt zu
dem Ventil und der Düse aus der Vorwärmekammer i2 durch einen Kanal, der teilweise
in einer abnehmbaren Querverbindung 34 (Abb. 3) liegt. In einem anderen Teil dieses
Kanals befindet sich ein Federventil 35 zum Absperren des Öles. Sein Schaft
reicht bis an die Wandung der Querverbindung 34, so daß das Ventil gegen die Wirkung
der Feder von seinem Sitz abgedrückt ist, wenn die Querverbindung in ihrer Stellung
befestigt ist. Das Öl wird der Kammer 12 durch ein Rohr 36 (Abb. 2) und ein Ventil
37 zugeführt. Zum Ablassen des Öles aus der Kammer 12 ist ein weiteres Ventil 38
vorgesehen. Das Öl, das etwa auf dem Wege zu der Düse 25 entweicht, sammelt sich
in dem Hohlraum 39
(Abb. i A) und wird durch ein Rohr 40 (Abb.. 2) einem Ablaßtrichter
41 zugeführt, wo sein Ablauf beobachtet werden kann. Ein anderes Rohr ¢2, das einen
Hahn 43 enthält, gestattet, das sich etwa in dem Lufteinlaß 13 ansammelnde Öl nach
dem Ablaßtrichter 41 abzuleiten. Ein drittes Rohr 44, das gleichfalls über dem Ablaßtrichter
41 endet, führt diesem das Öl zu, das etwa durch das Ablaßventil 38 sickert oder
aus ihm austritt.
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Das Paraffin befindet sich in einem kleinen Behälter 45 (Abb. 2) und
gelängt von. da zu einer Zünddüse 46 (Abb. 3), an deren Spitze es durch eine Lunte
entzündet werden kann, die man durch eine für gewöhnlich durch den Deckel 48 (Abb.
2) verschlossene Öffnung 47 einführt. Dies ist jedoch nicht wesentlich, und die
Vorrichtung kann auch angelassen werden, indem man Paraffin in die Vorwärmekammer
i2 für das Öl füllt und an dem Ende der Brennstoffdüse 25 verbrennt. Ein Thermometer
49 zeigt die Temperatur des Öles und ein Manometer 5o den Druck der Luft an.
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Die Vorrichtung wird in folgender Weise in Ganggesetzt. Durch Öffnen
des Ölhauptventils 37 wird die ringförmige Vorwärmekammer 12 gefüllt, worauf man
das Ölventil zunächst wieder absperrt. Nun öffnet man den Luftschieber 17 und bringt
die Luftklappe 2o in die mit punktierten
Linien in Abb. 2 angegebene
Stellung, in der sie den Zutritt der Luft absperrt. plan schüttet alsdann etwas
Paraffin in den Trog 23, öffnet die Tür 22 und entzündet das Paraffin. Ist das Öl
in der Kammer i2 auf die erforderliche Temperatur gebracht, die an dem Thermometer
49 abgelesen wird, so setzt man das Gebläse in Betrieb, schließt den Schieber 17
und die Tür 22, bringt die Klappe 2o in die mit strichpunktierten Linien angedeutete
Stellung und öffnet den Schieber -i in dein crforderlicl:en Maße. Das Paraffin strömt
der Zünddüse 46 aus dem Behälter 45 zu und wird mittels einer durch die Öffnung
47 eingeführten Lunte entzündet. Nun wird das Ölhauptventil 37 wieder, und zwar
langsam geöffnet. Die aus der ringförmigen Kammer 14 zu dem Lufteinlaß 13 streichende
Luft schwingt die Klappe 15 in die Öffnungslage (in Abb. iA strichpunktiert gezeichnet)
und öffnet dadurch das Ölregelventi133 mehr oder weniger. Das austretende Öl wird
durch die Stichflamme entzündet, und die Erzeugung des Gases beginnt. Ist hinreichend
Öl zerstäubt, so bewegt man die Zünddüse .16 und die bewegliche Ablenkplatte 28
aus der Stellung gemäß Abb. iA in die gemäß Abb. 3 und stellt den Zufluß des Paraffins
ab. In dieser letzteren Stellung legt sich die Ablenkungsplatte 28 gegen die feste
Stromlinien Ablenkungsplatte 27 , die unter Umständen auch fehlen kann. Verschiebt
man die Platte 28 zum Zwecke des Anlassens oder während Zeiten geringer Belastung
vorwärts, so verringert sie den Querschnitt der Einlaßöffnung, erhöht so die Luftgeschwindigkeit
und unterstützt die Zerstäubung.
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Soll das Ölventil zwecks Nachsehens herausgenommen werden, so löst
man die :Mutter 32, klappt den Querstab 30 zur Seite und entfernt die Querverbindung
34. Die Platte 29, dir# das Ölventil 33 und die Düse 25 trägt, kann alsdann herausgenommen
werden Ein Ausfließen des Öles wird dabei darch das selbsttätige Schii,-ßen des
Ventils 35 verhütet.
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Um die Vorrichtung zum Betriebe mit verschiedenen Arten von Brennölen
brauchbar zu machen, lassen sich Mittel vorsehen, um die Stellung des Ölventils
33 entsprechend irgendeiner bestimmten Stellung der Luftklappe 15 festzulegen. Abb.
iC zeigt eine diesem Zweck dienende Einrichtung. Hier ist der Schaft 69 des Brennstoffventils
nicht mehr unmittelbar an den Hebel 73 angelenkt, der mit der Luftklappe 15 in Verbindung
steht. Statt dessen trägt der Schaft 69 eine Hülse 70, in der ein gelochter Block
71 gleitet. Dieser umfaßt den Hebel 73 und wird durch eine Feder 72 in der Richtung
nach dem Schaft 69 hin gedrängt. Ein Teil des Blockes 71 ragt über die Hülse 7o
hervor und trägt drehbar eine Daumenscheibe 74. Sie kann aus zwei vieleckigen Platten
bestehen, die zu beiden Seiten des Blockes 71 liegen und durch den Drehzapfen verbunden
sind. In dem hervorstehenden Teil des Blockes 71 befindet sich ein seitlicher Federstift
75, der in das eine oder andere einer Reihe von Löchern 76 in einer der Platten
74 eingreift. Mittels des Handgriffes 77 kann man die Daumenscheiben drehen, um
den Stift 75 in eines der Löcher 76 eintreten zu lassen und die Daumenscheibe mit
einer ihrer Flächen (mit Ausnahme der Fläche, an der der Handgriff 77 befestigt
ist) der Hülse 7o gegenüber einzustellen Durch eine solche Bewegung der Daumenscheibe
kann die Stellung des Schaftes 6q und Ventils 33 entsprechend irgendeiner bestimmten
Stellung des Hebels 73 und der Luftklappe 15 geändert werden. Die Daumenscheibe
kann Marken enthalten, um die für die verschiedenen zur Verwendung kommenden Ölarten
zweckmäßige Einstellung anznzPigen.
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Die Vorrichtung läßt sich zum Erzeugen von Gas nicht nur aus irgendeinem
beliebigen Öl, z. B. Rohöl, Oberöl (topped oil), oder Ölrückständen verwenden, sondern
auch aus festen Brennstoffen. z. B. Kohlenstaub, benutzen, wobei der Brenner dem
Brennstoff anzupassen ist. Die gleiche Vorrichtung läßt sich ferner durch Anordnung
geeigneter Brenner zur Verwendung von Öl oder Kohle oder beider Stoffe gemeinsam
verwenden. Abb. 4 zeigt das Brennergehäuse eines solchen Gaserzeugers. Die Öldüse
5i, die in der- bereits beschriebenen Art ausgeführt und angeschlossen sein kann,
ist hier von einer Kohlendiise 52 umgeben, der Kohlenstaub durch eine Schnecke oder
besser durch einen Luftstrom zugeführt wird, der zu diesem Zweck von dem HauptIuftstrom
abgezweigt oder durch ein besonderes Gebläse dem Rohr 53 zugeführt wird. In letzterem
kann eine nicht gezeichnete Rückschlagklappe als Schutz gegen das Zurückschlagen
der Flamme vorgesehen werden, und die Menge der zum Fördern des Brennstoffes dienenden
Luft ist so gering bemessen, daß sie keine brennbare Mischung bildet. In der Düse
52 -erhält der Kohlenstaub durch eine. schraubenförmige Rippe 54 auf dem äußeren
Umfange der Öldüse 51 eine wirbelnde Bewegung. Die Zufuhr des Kohlenstaubes wird
durch eine Klappe 55 geregelt, die ebenso wie der Schaft 53 des Ölventils mit der
Luftklappe 57 in Verbindung steht. Der Kohlenstaub kann auf seinem Wege zu der Klappe
5 5 durch Vorwärmungskammern wandern, wie sie bei der Ausführung gemäß Abb. i bei
18 und 14 vorhanden sind.
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Verwendet man nur eine Brennstoffart, so braucht nur die Klappe 55
oder nur das Ventil 56
mit der Lufthauptklappe 57 verbunden zu werden, Soll
der Gaserzeuger nur mit Kohlenstaub betrieben werden, so kann man die Öldüse 51
fortlassen und die spiralige Rippe 54 als einen zentralen Bolzen vorsehen.
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Bei Verwendung zweier Brenner ist es nicht
notwendig,
sie konzentrisch auszubilden, vielmehr können sie auch voneinander getrennt sein
(Abb. 5). In diesem Falle hat die Kohlendüse 58 auf ihrer Innenseite eine spiralige'
Rippe 59.
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Abb. 6 zeigt eine zusätzliche Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung,
die Anwendung finden kann., um ein unerwünschtes Steigen des Druckes innerhalb des
Gaserzeugers oder in dem Verteilungsnetz zu verhüten. Sie ist an einemZweigrohr
6o angebracht, das in die Rohrleitung einzusetzen ist, durch die Luft von dem Gebläse
zu dem Erzeuger gefördert wird. Die durch das Gebläse geförderte Luft tritt bei
61 ein und strömt bei 6z zu dem Gaserzeuger weiter. Die Regelvorrichtung enthält
ein Ventil 63, dessen Sitz in einem gelochten Teil eines Rohres 64 liegt,
durch das die Druckluft entweichen kann, wenn das Ventil angehoben ist. Das Ventil
wird auf seinem Sitz durch sein eigenes Gewicht sowie das Gewicht des Kolbens 65
und der auf dem Ventil 63 ruhenden Kolbenstange 66 niedergehalten. Der Kolben 65
bewegt sich in einem Zylinder 67, der durch ein enges Rohr 68 an die Auslaßseite
des Gaserzeugers angeschlossen ist. Das Rohr 68 kann unmittelbar an dem Auslaß des
Gaserzeugers abzweigen, d. h. zwischen dem Gaserzeuger und dem Filter, der gewöhnlich
für die Reinigung des Gases angewandt wird, oder an irgendeiner anderen geeigneten
Stelle des Verteilungsnetzes. Wenn erwünscht, kann man auch zwei oder mehr solche
Regelungsvorrichtungen nach Abb. 6 verwenden, wobei die dem Gaserzeuger zuströmende
Luft sie durchfließt, während die verschiedenen Rohre 68 an verschiedene Punkte
der Gashaupt- und Verteilungsleitungen angeschlossen sind.
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Das Gewicht des Ventils 63, des Kolbens 65 und der Kolbenstange 66
reichen hin, tun zu verhüten, daß sich das Ventil bei normalem Luftdruck hebt, d.
h. einerseits bei dem Druck, der für gewöhnlich erforderlich ist, um die Luft durch
den Gaserzeuger, den Filter und das Verteilungsnetz zu treiben, und der auf das
Ventil selbst wirkt, und andererseits bei dem Druck in dem Verteilungsnetz oder
auf der Auslaßseite des Gaserzeugers, der auf die Unterseite des Kolbens 65 wirkt.
Steigt jedoch aus irgendwelchen Gründen, z. B. infolge Verstopfung des Filters,
Absperren von Hähnen in dem Verteilungsnetz usw., der Druck an der Stelle, von welcher
das Rohr 68 abgezweigt ist, so hebt sich der Kolben 65 und gibt das Ventil 63 frei,
das nun seinerseits durch den von unten wirkenden Luftdruck angehoben wird. Infolgedessen
entweicht dann ein Teil der Luft, statt in den Gaserzeuger zu gelangen. Ist die
zur erforderlichen Zuführung der Luft unter Druck nötige Kraft beträchtlich und
kann. das Gebläse in einfacher Weise geregelt werden, z. B. weil es durch einen
Elektromotor angetrieben wird, so kann die Bewegung des Kolbens 65 zum Regeln des
Motors benutzt werden, um die Luftzufuhr zu verringern, wenn die Beanspruchung des
Gaserzeugers gering ist.