-
Gaserzeuger für bituminöse Brennstoffe mit abwärts gerichtetem Zuge
Die Erfindung betrifft einen Gaserzeuger für bituminöse Brennstoffe mit abwärts
gerichtetem Zuge und Lufteinführung in verschiedener Höhe der Brennstoffsäule, insbesondere
zur Kraftgasgewinnung.
-
Durch die Erfindung soll erreicht werden, daß auch bei verhältnismäßig
kleinen Abmessungen und einem verhältnismäßig geringen Gewicht des Gaserzeugers
ein wertvolles Generatorgas gleichmäßiger Zusammensetzung und eine genügend große
Menge dieses Gases erzeugt wird, und zwar nicht nur bei normaler Motorleistung,
sondern auch bei plötzlichen Änderungen im Verbrauch des Gasbrennstoffes.
-
Das Wesen der Erfindung beruht in einem Zusatzverbrennungsraum, welcher
als Glühkopf oberhalb des normalen Verbrennungsraumes ausgebildet ist, und welcher
durch die regelbare Zusatzluft nur dann in Tätigkeit versetzt wird, wenn eine größere
als normale Motorleistung gefordert wird. Es sind zwar Generatoren bekannt, bei
welchen eine oder mehrere Zuleitungen von Zusatzverbrennungsluft verwendet werden,
welche jedoch zur besseren Verbrennung des Brennstoffes in hohen Schächten aber
nicht zur Vergrößerung des normalen Verbrennungsraumes dienen.
-
Erfindungsgemäß ist daher dem für die normale Gaslieferung dienenden
Vergasungsraum ein zusätzlicher Vergasungsraum für erhöhten Gasbedarf vorgeschaltet,
der seitlich von einem isolierten als Glühkopf ausgebildeten Schachtteil mit Öffnungen
für regelbare Zufuhr von Zusatzluft umschlossen ist, wobei der Ringraum zwischen
dem Glühkopf und einem ihn umgebenden Mantel zur Ableitung und Erwärmung der Teerdämpfe,
und Schwelgase dient, welche sich aus dem Brennstoff oberhalb des Zusatzverbrennungsraumes
bilden und über den Rand des' Glühkopfes in den Ringraum überfallen und welche in
den normalen Verbrennungsraum durch räumlich von den Dampf-Luft-Düsen abgetrennte
Zuleitungen derart geführt werden, daß diese Gase in den glühenden Brennstoff im
Verbrennungsraume eintreten, ohne mit der Verbrennungsluft in Berührung zü kommen
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i einen Ouerschnitt durch eine Generatorausführung, Abb.2 einen
waagerechten Schnitt nach der Linie A-A in Abb. i, Abb. 3 einen vertikalen Schnitt
durch einen Generator mit Dampf-Luft-Ring, Abb. q. einen vertikalen Schnitt durch
einen Generator, dessen Glühkopf von mehreren Mänteln umgeben ist.
-
Der Generator besitzt außer dem normalen Hauptverbrennungsraum i2
mit den Düsen 30 nach der Erfindung noch eine Zusatzdüse 34 durch welche
durch eine mittels einer Klappe 33 verschließbare Leitung 32 Zusatzluft
in
den Zusatzverbrennungsraum 13 geleitet wird, wodurch dieser Raum zu einem Zusatz-
und Vergasungsschacht wird und sich., eine größere, für die Maximalleistung des:
Motors notwendige Menge Generatorgas eng wickelt.
-
Der Ringraum 35 zwischen dem Glühkopf" 34 des Zusatzverbrennungsraumes
13 und dem ihn umgebenden Mantel ; 2 ist als Kanal für das Ableiten der aufsteigenden
Schwelgase und Teerdämpfe aus dem Raum 13 ausgebildet; diese Gase und Dämpfe steigen
nämlich aus den obersten Brennstoffschichten im Zusatzverbrennungsraum 13 auf, fallen
über den oberen Rand 74 des Glühkopfes 34 in den Kanal 35 und werden durch Öffnungen
36 in den Hauptverbrennungsraum 12 aufgesaugt. Der Zweck dieser Anordnung ist, daß
der Brennstoff vorvergast und durch das so gewonnene Gas das im Raume 12- entwickelte
Generatorgas wertvoller wird.
-
Eine der Öffnungen, z. B. die durch einen Verschluß abschließbare
Öffnung 30, dient als bekannte Revisionsöffnung für die Feuerkontrolle.
-
Der Gasgenerator nach der Erfindung arbeitet folgendermaßen: Beim
Anheizen des Generators vermittels einer kleinen Brennstoffmenge dient die Leitung
32 der Zusatzdüse 3r bei offener Klappe 33 als Kamin für den Anfangszug. Dann werden
beide Räume 12, 13 des Generators mit Brennstoff nachgefüllt, und es wird
so lange geblasen, bis man ein wertvolles Generatorgas erhält, durch welches der
Motor in Gang versetzt wird. Die Klappe 33 wird verschlossen. Der Motor oder sein
Kompressor saugt jetzt das im Hauptverbrennungsraum 12 erzeugte Gas an, wobei der
aufgebrauchte Brennstoff bei geöffnetem Kegel 22 aus dem Brennstoffbehälter i9,
dessen Füllöffnung geschlossen ist, selbsttätig ersetzt wird.
-
Beim normalen Ansaugen des Generatorgases während -der Normalleistung
des Motors wird mit Wasserdampf vermengte Luft durch den Hals 27, den Sammler 26,
den Hohlmantel 29 und durch die Düsen 30 in den Hauptverbrennungsraum 12
angesaugt.
-
Wird die normale Motorleistung bedeutend oder plötzlich erhöht, so
genügt, wie Erfahrungen zeigten, der normale - Verbrennungsraum 12, für die erhöhte
Entnahme des Generatorgases nicht. Nach der Erfindung wird dieser Mangel durch den
in dem zum Glühen erhitzten Glühkopf 34 eingeschlossenen Zusatzverbrennungsraum
13 beseitigt. Wenn nämlich eine augenblickliche Gasentnahme notwendig ist,
so wird die Klappe 33 geöffnet und durch die Leitung 32 und die Düse 31 in den Zusatzverbrennungsraum
13 Zusatzverbrennungsluft eingesaugt, durch welche eine raschere Verbrennung des
durch den Glüh-_ kopf 34 und durch die aus dem Raume 12 in `°hichtüng nach oben
wirkende Strahlungswrme zum Glühen gebrachten Brennstoffes lxbeigeführt wird. -Dadurch
wird die Gasentwicklung fast augenblicklich bis zur notwendigen Maximalmenge erhöht.
-
Bei dieser Zusatzverbrennung spielt der als Kanal für die Ableitung
der Teerdämpfe und Schwelgase dienende hohle Ring 35 eine wichtige Rolle, wobei
"sämtliche mit der glühenden Außenwand des Glühkopfes in Berührung kommenden Kohlenwasserstoffe
durch die Hitze dieses Glühkopfes beim Durchgang durch den Ring 35 beeinflußt werden,
worauf sie durch die Düsen 36 in den Hauptverbrennungsraum iz abgesaugt werden.
Durch diese Vorrichtung wird, wie bereits oben beschrieben, das Generatorgas wertvoller.
-
Bei der Ausführung des Erfindungsgegenstandes nach den Abb. i und
2 wechseln vor allem die Dampf-Luft-Düsen 30 mit Düsen 36 für überfallende
Gase und Dämpfe ab, wie in Abb. z am besten angedeutet, in welcher z. B. fünf Düsen
30 mit fünf Düsen 36 abwechseln. Die Anzahl dieser Düsen kann allerdings
je nach der Größe und der geforderten Generatorleistung verschieden sein, und diese
Düsen dienen zur gleichmäßigen Verteilung der Oxydationsräume unterhalb des Generatorhalses
61. Die Anzahl dieser Düsen 30, 36 wird jedoch durch die Forderung begrenzt, daß
die durch die Dampf-Luft-Düsen3o gebildeten Oxydationsräume 67 nicht in die durch
die Düsen 36 für die überfallenden Teerdämpfe und Schwelgase gebildeten Vergasungsräume
6ä hineinreichen. Ebenso ist an Stelle einer einzigen Düse für die Zusatzluft am
Umfang des Glühkopfes ein an una für sich bekannter hohler Ring mit inerReihe von
Öffnungen 62 für eine gleichmäßige Verteilung der Zusatzluft am inneren Umfang des
Glühkopfes 34 in dem Zusatzverbrennungsraum 13 angeordnet. Die gebräuchlichen hohlen
Ringe eignen sich jedoch für den Glühkopf des Generators nach der Erfindung nicht,
da diese Ringe durch die Hitze in diesem Glühkopf zerstört werden würden. Deshalb
ist der hohle Ring 3 i an seinem inneren Umfang mit einer feuerfesten Isolation
ausgekleidet, in welcher erst Öffnungen 62 angeordnet sind, wobei die Wände dieses
hohlen Ringes nach innen konisch verlaufen, damit die Isolation nicht herausfallen
kann.
-
Mit der Regelungsklappe 33 für die Zusatzluft bewegt sich zwangsläufig
eine Klappe 64, die im Hals 27 für die im Raume 26 mit Wasserdampf vermengte Verbrennungsluft
eingeschaltet ist; die zwangsläufige Bewegung
dieser Klappe erfolgt
so, daß sich die Klappe 64 schließt, wenn die Klappe 33 geöffnet wird oder umgekehrt.
Der Grund für diese Vorkehrung ist, daß bei einer größeren Generatorleistung die
Luft nur von oben nach unten durch eine längere Brennstoffsäule eingelassen wird,
als dies bei der nur in den Hauptverbrennungsraum i2 des Generators durch die Düsen
3o eingelassenen Luft der Fall ist, durch welche Düsen dann nur Wasserdampf eindringt.
-
In Abb.3 ist eine Abänderung der Zuleitung 35 der überfallenden Gase
und Dämpfe durch die Düsen 36 veranschaulicht, welche Düsen jedoch unterhalb der
Dampf-Luft-Düsen 3o angeordnet sind. Für diese Dampf-Luft-Düsen kann, wenn dieselben
am inneren Umfange des Generatorhalses 61 feiner verteilt werden sollen, ebenfalls
ein hohler und isolierter Ring verwendet werden. In diesem Falle erfolgt die Zuleitung
der Luft und des Wasserdampfes iri den Ring 65 und die Düsen 30 aus dem äußeren
Mantel 2,9 durch einige amUmfange diesesRinges verteilteKanälchen 66. Der Vorteil
dieser Anordnung besteht darin, daß die überfallenden Gasse durch die Düsen 36 nicht
in einer Ebene mit den Dampf-Luft-Düsen 30 in den Generator ausströmen und
daher mit dem Oxydationsraum 67 in den Grenzen des hohlen Ringes 65 nicht in direkte
Berührung kommen. Hierdurch wird die gleiche Wirkung wie bei der Anordnung nach
Abb. i erreicht, nämlich eine Trennung des Oxydationsraumes 67 vom Vergasungsraume
68, damit die überfallenden, durch die Düsen 36 austretenden Gase nicht verbrennen,
sondern sich durch Einwirkung des glühenden Brennstoffes vollständig in beständige
Gase verwandeln. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß durch die überfallenden,
aus den Düsen 36 in den Generator fast entlang der Wände 17 austretenden Gase diese
Wände gekühlt werden.
-
Bei Verwendung eines Generators, dessen Glühkopf von mehreren Mänteln
umgeben ist, wie Abb. 4 zeigt, ist der Fülltrichter 2 1 des Generators mit einem
Siebbi versehen, durch welches der feinkörnige Brennstoff in den durch das Ansatzstück
83 des Glühkopfes 34 und einen Zylinder 84 gebildeten Raum 82 fällt. Dieser Zylinder
84 ist mit einer Vorrichtung zum Zerkleinern des Brennstoffes versehen, damit derselbe
in den Generatorraum 12 fallen kann. Der grobere Brennstoff, welcher durch das Sieb
8i nicht hindurchrutscht, fällt das Sieb entlang direkt durch das Ansatzstück 83
in den Generator. Der Zylinder 84 ist mit Öffnungen 9o versehen, durch welche die
im Raume 82 aus dem feinkörnigen Brennstoff entwickelten Gase in den Raum 35 entweichen
können, um sich dort mit den überfallenden Teerdämpfen und Schwelgasen zu vereinigen.
-
Schließlich ist bei den Ausführungen nach Abb. i und 4 noch eine Vorrichtung
zum Ö1-einspritzen vorgesehen. Bei der Ausführung nach Abb. i wird das C51 durch
eine ringförmig um den Mantel 72 herumgelegte, mit Spritzöffnungen 7z versehene
Röhre 70 in den Raum zwischen Mantel und Glühkopf eingeführt, während bei
der Ausführung nach Abb. 4 das Öl durch die in den Kanälen 66 geschützt liegenden
Röhren 97 in dien Dampf-Luft-Ring 65 eingespritzt wird, wo es vergast und mit den
in den Generator eingesaugten Wasserdämpfen vermischt wird. Das Öl wird nur dann
eingespritzt, wenn eine Höchstgasentwicklung gefordert wird, während welcher die
obere Klappe 33 geöffnet üst. Es ist natürlich, daß auch bei der Ausführung nach
Abb.4 der Generator ebenfalls eine untere Klappe 64 besitzt, welche in diesem Falle
geschlossen bleibt.