DE53823C - Verfahren und Apparat zur Erzeugung von Leucht- bezw. Heizgas - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der neue Apparat zur Erzeugung von Heiz- und Leuchtgas ist auf den beiliegenden Zeichnungen in Fig. ι im Verticalschnitt dargestellt. Fig. 2 ist eine Unteransicht im Horizontalschnitt der als Luftüberhitzer eingerichteten Kopfplatte, Fig. 3 eine Aufsicht auf den unteren Ofentheil mit der Feuerbüchse und der Aschenkammer, Fig. 4 ein Verticalschnitt des oberen Ofentheiles mit der Beschickungsvorrichtung, Fig. 5 eine Modification derselben, Fig. 6 ein Detail derselben in der Schnittansicht, Fig. 7 eine Oberansicht eines der Trageschieber.

Der aus feuerfesten Ziegeln aufgeführte und mit Eisen ummantelte obere Theil des Ofens ' oder Schachtes F erweitert sich nach unten und sitzt auf der ringförmigen, von Säulen F¹ getragenen Platte P, an deren Unterseite die die Feuerbüchse B umschliefsende Aschen-. kammer A befestigt ist. Die oben in dem ringförmigen Flantsch ρ der Platte P lose gehaltene Feuerbüchse ist innen nahe am unteren Ende mit ringförmigem Flantsch b zum Aufsetzen des nach unten sich verjüngenden feuerfesten Futters, auf der Aufsenseite mit einem als Schraubenlinie verlaufenden Flantsch b^l, unter welchen an der Platte P angehängte Rollen h (am zweckmäßigsten vier) fassen, sowie mit einem Zahnkranz B¹ versehen, in welchen ein Trieb T eingreift, dessen stehende Welle t durch Kegelradgetriebe \ ^¹ mit der durch Handkurbel Y zu drehenden Welle Z verbunden ist, so dafs die Feuerbüchse zugleich drehend und vertical bewegt werden kann, um die Kohlen durchzurütteln bezw. die Verwendung von bituminösen und weichen Kohlen zu ermöglichen. Obere Schlitze b" lassen auf dem ganzen Umfang der Büchse B Luft zuströmen j wenn erstere bis unter den Flantsch gesenkt ist. Unterhalb des Flantsches b ist ein Kipprost W angeordnet, dessen Theile mittelst einer bekannten (auf der Zeichnung ausgelassenen Vorrichtung) geöffnet und geschlossen werden können.

Der obere lichte Durchmesser der Feuerbüchse ist etwas gröfser als derjenige des unteren Schachtendes.

Die beschriebene Gestaltung des Schachtes und der Feuerbüchse bezweckt, die Kohlen beim Nachsinken aufzulockern und in der Büchse wieder enger zusammenzudrängen.

An der Basis des Schachtes F sind in dessen Wandung in horizontalen Schlitzen E schmiedeiserne, vorn zugespitzte Schieber D, Fig. 7, mittelst Griffe d hin- und herbeweglich angeordnet, welche in. den Schacht hineingestofsen werden, um die Kohlensäule während der Entfernung der Asche zu stützen. Sie können auch zum Auflockern der Kohlensä'ule während der Vergasung benutzt werden. Die Stiele der Griffe d sind in E mittelst Stopfbüchsen e abgedichtet; oder man läfst letztere weg, so dafs man die Schieber ganz herausziehen kann, in welchem Falle dann die Schlitze E mittelst Pfropfen oder Kappen abzuschliefsen sind. Ist die Büchse B mit Asche gefüllt, so stöfst man die Schieber D in den Schacht hinein, öffnet den Rost und läfst die Asche in die Kammer A fallen. Darauf schliefst man den Rost wieder und zieht die Schieber D zurück, worauf nun die Kohlen-. säule aus dem Schacht nachstürzt, bis die Büchse wieder aufgefüllt ist. Unmittelbar

darauf füllt man oben in den Schacht mittelst der Beschickungsvorrichtung G, Fig. ι und 4, frischen Brennstoff nach, welcher sofort in den kurz vorher von glühender Kohle eingenommen gewesenen Raum fällt, wo er durch die Hitze der Schachtwandung vergast wird. Um Zusammenbacken zu verhüten, kann man auch die frische Beschickung sogleich mit den glühenden Kohlen mischen, indem man die Nachfüllung vor dem Zurückziehen der Schieber D bewirkt, so dafs dann das glühende und das frische Material zugleich nachstürzen und sich dabei unter einander mischen. . Eine ähnliche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, dafs man nach dem Einfüllen der frischen Kohle die Feuerbüchse B senkt und wieder hebt.

Zur Erzeugung des in den Schacht einzuführenden Dampfes dienen an der Basis des Schachtes am zweckmäfsigsten in dessen Mauerwerk eingebaute Schlangenrohre Q, in welche das zu verdampfende Wasser durch ein engeres Rohr J eingespritzt wird. Die Schlange Q ist durch eine verticale Röhre q ■ mit einer Ueberhitzungsschlange Q. ^l von gröfserer Weite verbunden, welche am oberen ' Schachtende angeordnet ist und zum TheiL im oberen Gasabzug X liegt. Eine engere Röhre Q" verbindet die Ueberhitzungsschlange Q¹ mit einem auf dem oberen Gasabzug angeordneten Injector Q³, der in den von der Doppeldeckplatte f C gebildeten und, wie in Fig. 2 dargestellt, spiralförmig verlaufenden Kanal c durch die seitliche Oeffnung c¹ Luft hereinsaugt. Der Kanal c communicirt durch einen im Schachtgemäuer liegenden absteigenden Kanal R mit der an der Schachtbasis angeordneten Schlange r, die in F² unten in den Schacht einmündet; ferner durch einen ebenfalls im Schachtgemäuer absteigenden Kanal R¹ mit der im mittleren Schachttheil liegenden Oeffnung F¹ und durch einen dritten kurzen Kanal R" mit dem oberen Schachttheil. Mit Ventilen bezw. Hähnen 7, 8, 9 versehene enge Röhren w n>^x tv" führen durch die Schraubenpfropfen i, 2 und 3 in die Kanäle R R¹ R"; ferner ist mit dem Ventil 7 noch eine Röhre u verbunden, um flüssigen Kohlenwasserstoff in den oberen Schachttheil einblasen zu können. Die Kanäle R R' R" können mittelst der Pfropfen 1, 2, 3, für welche auf der Platte f Sitze vorgesehen sind (s. Fig. 4), gegen den Kanal c abgesperrt werden, so dafs man als-' dann Dampf allein durch den betreffenden Kanal einblasen kann.

Infolge der Anordnung der Oeffnungen F" V V ist ermöglicht, den Dampf bezw. das Gemisch aus Dampf und Luft durch die Kohlensäule von unten her nach oben hin, von oben her nach unten hin, sowie von der Mitte her einzublasen. Für die Gasableitung sind drei durch Ventile 10, 11, 12 und 13 zu sperrende Auslässe vorgesehen, einer oben bei X, einer in der Mitte bei O und einer unten am Aschenkasten bei X¹; sämmtliche drei Auslässe münden in die Ableitung L.

Man ersieht aus dem Voraufgegangenen, dafs das kalte Wasser in den kühlsten Theil des Ueberhitzers eingespritzt wird und der entwickelte Dampf hinter einander immer heifsere Theile desselben durchströmt. Durch die Anordnung des Luftüberhitzers c in der Deckplatte C, als dem heifsesten Theil des Ofens, wird ein grofser Theil der erzeugten Wärme vorteilhaft ausgenutzt; ferner bietet auch die beschriebene Anordnung der Schlangen Q Q¹ den Vortheil, dafs die Dampferzeugung schnell, und zwar schon beim ersten Anzünden des Ofens beginnt und geeigneter Dampf in kürzester Zeit verfügbar ist.

Das Nachfüllen der frischen Kohlen in den Schacht findet mittelst des central durch die Doppeldeckplatte C einmündenden Rumpfes G statt, Fig. ι und 4; derselbe kann an seiner Mündung mittelst des vertical geführten Konus g abgeschlossen werden; weiter oben ist in ihm, in einer Führung s gleitend, ein Verschlufsschieber S beweglich, der, um in die Kohle leichter eindringen zu können, am unteren Ende zugeschärft ist und gelenkig von der Unterseite eines belasteten Hebels / herabhängt, Fig. 5 und 6. Letzterer besteht aus einem auf dem Ständer j drehbar gelagerten länglichen Kasten, in welchem lose eine schwere Kugel i liegt, welche beim Kippen des Kastens ins Rollen kommt und dadurch den Hebel bewegt. Letzterer ist durch eine kräftige Querstange mit der Stange des Konus g so verbunden , dafs dieser und der Schieber S stets zusammen, aber entgegengesetzt bewegt werden, und also immer dieselbe Charge nachgefüllt wird.

Durch die hohle Stange des Konus g ist .lose die Stange / eines Auflockerers L¹ ge-, steckt und oben an eine über Rollen η η geführte Kette bezw. Drahtseil l^l angehängt, so dafs man sie hochziehen und dann frei fallen lassen kann, um Packungen, durch Zusammenbacken entstandene Krusten u. s. w. zu durchstofsen bezw. zu lockern. Ein oben an der Stange Z befestigtes Rad m gestattet, den Auflockerer zu drehen. Man kann letzteren auch beim Nachfüllen benutzen, um das Mischen der Kohlen zu befördern. In der Abänderung Fig. 5 erfolgt die Handhabung des Auflockerers mittelst eines im Ständer n¹ gelagerten Hebels P und die des Konus g mittelst eines im Ständer j¹ gelagerten Hebels K¹.

Unterhalb der Aschenkammer A ist eine Aschengrube λ² angeordnet, in welche die Asche aus A mittelst der in der Fortsetzung a¹ liegenden Klappe α befördert wird. Die

Grube α² ist vollkommen luftdicht und-kann also das Entfernen der Asche avis A während des Betriebes ohne Entweichen von Gas bewirkt werden. ·

Zur Erzeugung von Gas verfährt man wie folgt. Man öffnet in der Gasableitung da$ Ventil 10, schliefst dagegen die Ventile li, 12 und 13, öffnet dann die Klappe α der Aschenkammer, zündet den Ofen an und füllt allmälig aus G Kohlen ein, bis das Feuer lebhaft brennt und sich in Q Dampf entwickelt. Alsdann schliefst man die Klappe a, stellt den Injector an und öffnet den Pfropfen 2, so dafs zunächst Luft durch R r F² unten in den Schacht eingeblasen wird, infolge dessen das Feuer lebhaft angefacht wird. Sobald die Kohle glüht, füllt man in passenden Zwischenräumen frische Kohle nach, bis der Schacht mit einer glühenden Kohlensäule aufgefüllt ist. Jetzt läfst man durch Ventil 8 auch Dampf aus Q" einströmen und erzeugt nun ein besseres, an Wasserstoff und Kohlenoxyd reicheres Gas. Das entwickelte Gas zieht durch X ab. Sobald die Qualität des Gases sich als gut erweist, schliefst man Ventil 10, öffnet dagegen Ventil 11 , um das Gas nach dem Heizgasgasometer abzuleiten. Je nach der verlangten Qualität des zu producirenden Gases kann man auch Luft oder ein· Gemisch aus Luft und Dampf durch V und V" einblasen und das Gas entweder durch O oder durch X¹ ableiten. Man kann also mit dem beschriebenen Apparat verschiedene Gase erzeugen. Für gewöhnliche Industriezwecke, wie zum Brennen von Ziegeln etc., benutzt man den Injector zusammen mit so viel überhitztem Dampf, als das Feuer noch ohne zu grofsen Wärmeverlust zu zersetzen. vermag. Soll Gas für Beheizungs- und Beleuchtungszwecke erzeugt werden, so arbeitet man in der Weise, dafs zunächst der Injector allein angestellt und hohe Hitze erzeugt und das erzeugte Gas in einen Gasometer abgeleitet wird, dann wird frische Kohle nachgefüllt und zunächst nur Wasserdampf allein von unten her durch V² eingeblasen, sowie von oben durch 7 und V Dampf und flüssiger Kohlenwasserstoff. Der Wasserdampf erzeugt, von unten- nach oben streichend, Wassergas, und das Gemisch von Dampf und flüssigem Kohlenwasserstoff erzeugt, von oben nach unten streichend, Kohlenwasserstoffgas; beide Gase strömen durch O ab nach einem Gasometer, wobei sie sich in innigster Weise mischen und ein für Beleuchtungszwecke sehr geeignetes Gas ergeben. Für Gasmotoren wird öfter Wassergas mit Generatorgas gemischt benutzt. Man kann zu diesem Gemisch noch etwas Kohlenwasserstoffdampf oder Kohlenwasserstoffgas hinzufügen, indem man Dampf und Luft von unten durch V'² und gleichzeitig Dampf, Luft und flüssigen Kohlenwasserstoff · von oben durch V einbläst und die erzeugten Gase durch O abströmen läfst. Man erhält auf diese Weise ein explosibleres Gas als durch blofses Mischen von Wassergas mit Generatorgas.

Man kann ferner die heifse Luft noch weiter zum Verbrennen des Gases am Verbrauchsort benutzen, indem man sie aus der unteren Schlange r dorthin zur Vermischung mit dem Gas ableitet.

Die Menge des zu erzeugenden Gases kann regulirt werden, indem man den Anstellhebel des Injectors durch Ketten und Rollen mit dem Deckel der Gasometerglocke verbindet.'

Claims (6)

1. Pa te nt-An Sprüche:

   ι . Eine Vorrichtung zur Erzeugung von Leuchtund, Heizgas, gekennzeichnet durch die Combination des sich nach unten erweiternden Vergasungsschachtes F, der nach oben sich erweiternden und zugleich drehbar auf- und niederbeweglichen Feuerbüchse B mit Luftlöchern b" und Kipprost W, des Dampfgenerators und Ueberhitzers Q Q' Q", der als Luftüberhitzer dienenden doppelten Deckplatte C mit In-. jector Q.'", der Kohlenwasserstoffzuleitung «, der Oeffnungen V", V und V bezw. im unteren, mittleren und oberen Schachttheil, der diese Oeffnungen mit den Ueberhitzern Q" und c verbindenden Kanäle RR¹R", die durch Ventile, 1, 2 und 3 vom Luftüberhitzer c abgesperrt werden können, und der durch geeignete Ventilverstellung bezw. mit dem unteren, mittleren und ■ oberen Schachttheil zu verbindenden Gasableitung L_i Fig. 1.
2. 2. In Verbindung mit der Vergasungsvorrichtung unter 1. die Anordnung von horizontal beweglichen Trageschiebern D, Fig. 7, in den Seiten der Schachtbasis zum Stützen der Kohlensäule beim Senken der Feuerbüchse, sowie zum Auflockern, Fig. 1.
3. 3. In Verbindung mit derselben Vorrichtung der central durch die Deckplatte C einmündende Füllrumpf G mit dem Konus g und dem mittelst einer in länglichen Kasten J rollenden Kugel zu bewegenden Schieber S unter solcher Verbindung dieser beiden Theile, dafs die Bewegung des einen die entgegengesetzte Bewegung des anderen zur Folge hat, so dafs die Beschickung in abgemessenen Mengen erfolgt, Fig. ι und 4.
4. 4.. In Verbindung mit derselben Vorrichtung der von oben central durch die Deckplatte geführte Auflockerer L¹, Fig. 4 und 1.
5. 5. In Verbindung mit derselben Vorrichtung die die Feuerbüchse umschliefsende Aschenkammer A mit Klappe α in der verengerten

   Fortsetzung a * und der sich dicht an letztere anschliefsenden Aschengrube, so dafs die Asche wahrend des Betriebes aus A entfernt werden kann.
6. 6. Das Verfahren zur Erzeugung von Gas, welches darin besteht, dafs man unter Verwendung des Apparates gemäfs Anspruch i. in eine glühende Kohlenmasse von unten Dampf und Luft, sei es im Gemisch oder einzeln, und gleichzeitig von oben Dampf und flüssigen Kohlenwasserstoff (OeI) oder Dampf, Luft und flüssigen Kohlenwasserstoff (OeI) einbläst und die entstehenden Gase zur Mischung an einem mittleren Punkt in eine gemeinsame Ableitung absaugt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.