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Gasreinigungsvorrichtung für Generatorgas u. dgl.
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Die Erfindung gehört jener Gruppe von Gasreinigungsvorrichtungen
für Generatorgas u. dgl. an, bei welchen ein umlaufendes, flüssigkeitsbenetztes
Ringfilter, welches in Waschflüssigkeit beständig rein gespült wird, Verwendung
findet. Es ist bekannt an Stelle einer mechanischen Kupplung des Filterkörpers mit
der Antriebswelle die Drehbewegung bzw. die Reibung der zwischen Idem Filterkörper
und dem Ventilatorrad befindlichen Flüssigkeits- bzw. Gastejichen als Antriebsmittel
für den Filterkörper zu, verwenden, was durch zwei konzentrisch ineinanderliegende
Trommeln erreicht wurde. Bei der Verwendung der Erfindung für Kleinanlagen, insbesondere
für Motoren von Kraft fahrzeugen u. dgl., erweist es sich als notwendig, dem Filterkörper
leine sehr geringe Umlaufgeschwindigkeit zu verleihen, da gewisse Gasdrücke erreicht
werden müssen und andererseits eine möglichst weitgehende Reinigung des Betriebsgases
zur Erhöhung der Betriebssicherheit und der Lebensdauer der Motoren erforderlich
ist. Es ist daher notwendig, einerseits teinen großen Reinigungsweg für die Gase
zu schaffen und andererseits die Angriffs- bzw. Eintrittsfläche der Gase am Filterkörper
möglichst klein zu halten.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der zum Ansaugen
der zu reinigenden Gase dienende Ventilator neben dem Ringfilterkörper angeordnet
wird und die in Drehung versetzten Gase an der Stirnwand des Filterkörpers zur Wirkung
gebracht werden.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführ rungsbeispieie des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar ist Abb. I ein Längsschnitt einer Ausführungsform, zu der
Abb. 2 ein Querschnittdetail durch die Reinigungstrommel darstellt. In Abb. 3 ist
eine Variante des Erfindungsgegenstandes im Querschnitt
dargestellt.
Die Abb. 4 bis 7 zeigen Einzelheiten.
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In den Abbildungen ist das Gehäuse des Gasreinigungsventilators mit
I und die Welle des Reinigers mit 2 bezeichnet; diese ist an den Lagern 3 und 4
gelagert und durch Labyrinthstopfbüchsen nach außen abgedichtet.
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Die Antriebsscheible des Gasreinigimgsventilators ist an der Welle
z außerhalb des Gehäuses angeordnet. Das Flügelrad des Ventilators ist mit 5 bezeichnet;
durch dieses wird das Gas vermittels des Rohres 6 aus dem Generator abgesaugt und
dem Ringfilterkörper 7 zugeführt; durch diesen wird es durch den Austrittsstutzen
8 zum Motor gedrückt. Mit dem Ventilatorrad 5 ist gemäß der Erfindung eine gelochte
Scheibe 9 starr verbunden, deren Bedeutung noch genauer eiläutert werden wird. Das
Glehäuse I ist mit einer Erweiterung 10 zur Aufnahme einer Filiereinlage, die als
Tropfenfänger (Gastrockner) dient und mit einer zweiten Erweiterung 1 1 für einen
Schlammwasserfilter ausgestattet. In den unteren Teilen des Gehäuses I sind Ablaßöffnungen
I2 und I3 angeordnet. 14 ist das Druckgehäuse für die mit dem Ventilator vorteilhaft
auf leiner gemeinsamen Welle sitzende und im gemeinsamen Gehäuse angeordnete Zirkulationswasserkreiselpumpe
15 für das Kühlwasser; die eine Wand des Druckgehäuses 14 ist gleichzeitig als Deckel
16 für das eigentliche Gasreinigungsgehäuse 1 ausgebildet, und der Deckel 17 des
Druckgehäuses bildet seinerseits eine Wand des Sauggehäuses 18. Der Pumpensaugstutzen
ist mit 19 und der Pumpendruckstutzen mit 20 bezeichnet. Das Flügelrad 15 der Pumpe
ist im Deckel 17 wasserdicht gelagert.
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Während das Flügelrad 5 mit der Welle 2 fest verkeilt ist, sitzt
der Ringfilterkörper-7 lose auf der Welle 2. Zwischen dem Flügelrad 5 und der mit
ihm fest verbundenen Scheibe 9 ist eine mit dem Gehäuse 2 starr verbundene Zwischenwand
21 vorgesehen, welche die bis zum inneren Mantel 22 des Ringfilterkörpers reichende
Waschflüssigkeit 23 vom Flügelrad 5 abhält, so daß dieses nicht in die Waschflüssigkeit
eintauchen kann.
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Der Ringfilterkörper 7 ist mit vorteilhaft radial angeordneten Zwischenwänden
24 ausgestattet, durch welche er in mehrere z. B. achsparallele Reinigungskammern
25 unterteilt erscheint.
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Die Wirkungsweise ist nun folgende: Das Rohgas wird durch das sehr
rasch rotierende Ventilatorrad 5 aus dem Generator angesaugt und infolge der Zentrifugalwirkung,
durch die öffnungen der Scheibe g gegen den Ringfilterkörper 7 geschleudert. Der
für den letzteren erforderliche Drehimpuls kommt dadurch zustande, daß die aus dem
Ventilator austretenden Gasmoleküle nicht geradlinig in senkrechter Richtung gegen
die siebförmig ausgebildete stirnfläche des Filterkörpers geschleudert werden, sondern
infolge der ihnen im Ventilator erteilte Drehgeschwindigkeit beim Austritt eine
schraubenförmige Bahn beschreiben und infolgedessen schräg auf die Stirnfläche des
Filterkörpers auftreffen. Dieser Drehimpuls kommt naturgemäß nur dann zustande,
wenn der Ringfilterkörper anfänglich stillsteht oder langsam rotiert. Bei genau
gleicher Geschwindigkeit von Filterkörper und Ventilator könnte kein Drehlmpuls
entstehen, da dann die Gasmoleküle wieder senkrecht auf den Filterkörper, auftreffen
würden.
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Durch die Öffnungen der mit dem Ventilator 5 fest verbundenen, in
-die Waschflüssigkeit eintauchenden Scheibe g wird die austretende Gasmenge unterteilt.
- Sind nun diese Öffnungen klein, so ist die Durchströmgeschwindigkeit des Gases
nach dem Kontinuitätsgesetz sehr groß; dementsprechend wird auch die Stoßwirkung
beim Auftreffen des Gasstrahles auf den Filterkörper bedeutend erhöht. Eine weitere
Vergrößerung des rehimpulses erfolgt durch die Luft- bzw. Flüssigkeitsreibung zwischen
der Scheibe g und dem Filterkörper.
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Die sehr nahe an den Filterkörper herangerückte Scheibe 9 reißt bei
großer Drehgeschwindigkeit mit ihren Durchbrechungen bzw. Unebenheiten das umgebende
Gas und Teile aus der Waschflüssigkeit mit, wodurch in dem schmalen Zwischenraum
ein fein zerstäubter Flüssigkeitsschleier entsteht, welcher eine Grobreinigung des
Gases ermöglicht und dessen rasch rotierende Flüssigkeitsteilchen bei Berühnmg mit
der rauhen Oberfläche des Filterkörpers an derselben ein Reibungsmoment erzeugen.
Durch das Zusammenwirken dieser beiden gleichgerichteten Drehimpulse wird der Ringfilterkörper
ohne irgendeine mechanische Kupplung in eine sehr langsame Drehung versetzt, welche
für eine wirksame Selbstreinigung des Filtermaterials in der Waschflüssigkeit erforderlich
ist. Diese Drehgeschwindigkeit des Ringfilterkörpers 7 kann auf die für den Einzelfall
gewünschte Größe eingestellt werden.
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Beispielsweise Ausführungsform hierfür sind in den Abb. 4 bis 7 dargestellt.
Blei der Ausführungsform nach Abb. 4 ist unmittelbar an der Scheibe 9 eine zweite
Scheibe 27 angeordnet, deren Bohrtingen 28 mit den Bohrungen 29 der Scheibe 9 bei
der Grundstellung der beiden Scheiben genau übereinstimmen; erfindtmgsgSelmäßgestattlen
die beiden Scheiben eine geringe Relativverdrehung um ihre Achse, wodurch die Durchströmöffnungen
beim Einbau bzw. bei der Erprobung des Reinigers entsprechend der erforderlichen
Drehgeschwindigkeit
desselben eingestellt werden können. Eine andere
Ausbildungsmöglichkeit für den gleichen Zweck zeigt Abb. 6. An der Scheibe 9 sind
winkelförmige Flügelchen 30 befestigt, deren Wirkung durch Verbiegen des abstehenden
Schenkels verändert werden kann, wodurch die Drehgeschwindigkeit des Ringfilterkörpers
beeeinfiußt wird. Diese Winkel 30 können insbesondere aus einem Material von großer
Zähigkeit, z. B. aus gut ausgeglühtem Kupfer, hergestellt sein, um ein wiederholtes
Biegen zum Zwecke von Nachregulierung oder Neuregulierung bei geänderten Verhältnissen
zu gestatten. Wie Abb. 7 zeigt, können solche Flügelchen 31 unmittelbar als Durchpressungen
aus der Scheibe 9 erhalten werden. Auch die Form der Durchbrechungen der Scheibe
kami eine gewisse Rolle spielen, und es sind in Abb. 5 eben solche Durchbrechungen
29 in verschiedenster Form und gegenseitiger Anordung dargestellt. Die Scheibe 9
kann auch mit beispielsweise kurvenförmigen radialen Einfräsungen, Nuten oder Rippen
32 ausgestattet sein (Abb. 5 unten). Durch die rasche Drehung der Scheibe 9 wird
außer der Wirkung als Drehimpuls auf den Ringfilterkörper auch ein für die Gasreinigung
wichtiger Wasserschleier gebildet, welchen das den Ventilator verlassende Gas durchsetzen
muß, bevor es in den Ringfilterkörper eintritt. Dadurch wird nicht nur eine Vorreinigung
des Gases, sondern auch eine wesentliche Kühlung desselben crzielt und dem Ringfilberkörper
ein für die Reinigung besonders geeignetes Gas-Flüssigkeits-Staub-Gemisch zugeführt.
- Der Grad der Reinigung ist daher ein außerordentlich hoher.
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Die Wirkungsweise bleibt auch die gleiche, wenn Ventilatorrad und
Ringfilterkörper auf zwei voneinander getrennten Wellen 2 und 33 gelagert sind.
Eine entsprechende mögliche Ausbildungsform ist in Abb. 3 dargestellt.
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Das Verwendungsgebiet des vorstehend beschriebenen Kleinreinigers
ist vermöge seiner einfachen Bauart und dem selbsttätigen Ringfilterantrieb das
denkbar größte und verschließt der Verwendung von Gasreinigern weite Gebiete.