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Kühler für dem Betrieb von Fahrzeugen dienendes Generatorgas Die Erfindung
betrifft einen Kühler für Gase, insbesondere für dem Betrieb von Fahrzeugen dienendes
Generatorgas, mit mindestens zwei übereinander angeordneten, vom Gas der Reihe nach
durchströmten, zwecks Verbesserung des Wärmeüberganges auf die Kühlwände teilweise
mit einer Flüssigkeit gefüllten Kammern.
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Beim Betrieb von Kühlern der genannten Art tritt der Nachteil auf,
daß die mit Bezug auf die Durchströmrichtung vorderen Kammern an Flüssigkeit allmählich
verlieren, weil diese in ihnen wegen der noch hohen Terriperatur des Gases je nach
dem Betriebspunkt verdampft oder verdunstet, wogegen sie in den hinteren Kammern,
wenn einmal der Taupunkt unterschritten ist, wieder niedergeschlagen wird und diese
Kammern allmählich überfüllt. Diese Überfüllung tritt dann besonders störend auf,
wenn es sich um die Kühlung von Gasen handelt, die in heißem Zustand Dampf mit sich
führen, der im Kühler niedergeschlagen werden soll, also beispielsweise um die K"uhlung
von aus Holz gewonnenem Generatorgas.
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Eine naheliegende Abhilfe gegen das Entleeren der vorderen und Überfüllen
der hinterer Kammern bestünde darin, daß besondere, allerdings einen beträchtlichen
Aufwand verursachende Rückförderpumpen für die Flüssigkeit vorgesehen werden. Deren
Anwendung scheidet aber bei mit Generatorgas b:etriebenen Fahrzeugen wegen der durch
sie bedingten Preis- und Gewichtserhöhung völlig aus; nicht minder aber auch deshalb,
weil sie die ganze Anlage zu umständlich- -gestalten würden.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Durchströmrichtung
des Kühlers von unten nach oben verläuft und von den oberen Kammern Überfälle aufweisende
Rückförderl:eitungen für die in den oberen Kammern überschüssige Flüssigkeit ausgehen,
die in tiefer liegende Kammfern, vorzugsweise jeweils in die nächst tiefer liegende;
einmünden. Die Rückförderung der in den oberen Kammern überschüssigen Flüssigkeit
wird hierdurch in völlig selbsttätiger Weise durch die Schwerkraft übernommen.
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Der für besondere Rückförderleitungen erforderliche Aufwand kann noch
dadurch vermieden werden, daß die das Gas führenden Verbindungsleitungen zwischen
den Kammern gleichzeitig als Rückförderleitungen ausgebildet sind.
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Um zu vermeiden, daß in der tiefsten Kammer durch die aus dem eintretenden
Gas niedergeschlagene Flüssigkeit eine allmähliche
Überfüllung eintritt,
geht von der tiefsten Stelle dieser Kammer eine einen Überfall aufweisende Leitung
aus, die in einen Sammelraum für im Kühler überschüssige Flüssigkeit einmündet.
Ein schon nach kurzer Be: triebsdauer und sorgfältig zu betätigender Al?= laß'hahn
an der tiefsten Kammer kann d a=-@ durch vermieden werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn oberhalb der obersten Kammer ein Abscheideraum
für die Flüssigkeit vorgesehen ist, von dessen tiefster Stelle aus eine Rückförderleitung
für die anfallende Flüssigkeit ausgeht, die in eine der Kammern, vorzugsweise in
die oberste, einmündet. Wird hierbei noch, wie dies nunmehr naheliegend ist, für
die Rückförderung die in den Abscheideraum einmündende Verbindungsleitung benutzt,
so bestünde noch die Gefahr, daß die bei richtiger Bemessung des Kühlers im Abscheideraum
anfallende geringe Flüssigkeitsmenge bei ihrem Eintritt in diese Verbindungsleitung
durch den Gasstrom wieder mitgerissen wird, wodurch das ordnungsmäßige Arbeiten
des Abscheideraumes gestört würde. Dem kann dadurch wirksam vorgebeugt werden, daß
an der Einmündung der Verbindungsleitung in den AbschCideraum an jener Stelle eine
Wirbelzone im Gasstrom geschaffen wird, beispielsweise durch eine Prallfläche, an
der die im Abscheideraum anfallende Flüssigkeit in die Verbindungsleitung eintritt.
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Bei einem erfindungsgemäßen, mit einem Abscheideraum versehenen Kühler
für Generatorgas erfolgt die Beimischung der für die Bildung des Brenngemisches
erforderlichen Frischluft im Abscheideraum. Die Frischluft besitzt nämlich in der
Regel eine niedrigere Temperatur als das schon. gekühlte Gas und führt damit zu
einer weiteren Abscheidung von Flüssigkeit; deren Abführung erfordert bei dieser
Ausbildung keine besondere Maßnahme.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung, die in ihren Fig.
i und 2 Auf-und Kreuzriß eines Generatorgaskühlers für ein Kraftfahrzeug wiedergibt,
beispielmäßig erläutert.
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Nach der Zeichnung besteht der Kühler im wesentlichen aus den drei
Zylinderform aufweisenden, liegend und übereinander angeordneten Kammern .;, 2 und
3 mit den mit Kühlrippen ¢ versehenen Mantelflächen 5, 6 und 7, ferner aus dem oberhalb
der obersten Kammer 3 angeordneten Abscheideraum 8 mit der zweckmüßigerweise ebenfalls
Kühlrippen aufweisenden Mantelfläche g. Die Kammer i und der Abscheideraum 8 sind
mit Anschlüssen i o bzw. i i für das Gas versehen. Die Verbindung zwischen den Kammern
und der obersten Kammer mit dem Abscheideraum besorgen der Reihe nach die Leitungen
12-, 11 und 14. Die Anschlüsse i o und i i und die Verbindungsleitungen 12, 13
und i q. sind zu ^@n Kammern bzw. zum Abscheideraum tan-":'.tia@ und derart angeordnet,
daß diese vom im wesentlichen der ganzen Länge nach `schraubenförmigen Bahnen durchströmt
werden. "Die Kammern und der Abscheideraum werden stirnseitig von Rahmenblechen
15 gehalten und liegen zwischen zwei Verschalungsblechen 16, an die;
wie in Fig. i strichpunktiert angedeutet, unten ein Mundstück i; anschließt, das
mit dem Eintritt 18 des der Kühlung des nicht mehr veranschaulichten Fahrzeugmotors
dienenden Schleudergebläses i9 verbunden ist. Wie durch den Pfeil L veranschaulicht,
durchströmt die Kühlluft den Kühler von oben nach unten.
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In erfindungsgemäßer Weise durchströmt das Gas den Kühler von unten
nach oben. durchfließt also die Kammern i, 2 und 3 und den Abscheideraum 8 der angegebenen
Reihe nach und dem Sinn des die Kühlluftdurchströmung veranschaulichenden Pfeiles
L entgegengesetzt, und ferner sind die Verbindungsleitungen 12 und 13 derart
ausgebildet, daß sie in die jeweils obere Kammer, also in die Kammer 2 bzw. 3 über
deren Mantelfläche 6 bzw. 7 vorstehen und dadurch nach Fig. i einen Überfall 2o
bzw. 2 i bilden. Die Höhen dieser Überfälle bestimmen ganz eindeutig die Stärke
der in den Kammern 2 und 3 teils aus der anfänglichen Wasserfüllung, teils aus dem
Niederschlag sich bildenden Flüssigkeitskörper, deren Form im übrigen durch die
Schwerkraft, die Mitnahme der Flüssigkeit durch das sich in schraubenförmigen Bahnen
bewegende Gas und durch die Strömungsenergie des in die Kammern eintretenden Gases
gegeben ist. Aus einer der unteren Kammern in eine obere Kammer in Form von Dampf
oder von Tropfen mitgebrachte Flüssigkeit, die durch Kühlung bzw. Ausschleuderung
abgeschieden ist, fließt daher durch die Verbindungsleitung in die untere Kammer
zurück, sobald ein Überschuß über den durch den zugehörigen Überfall vorgegebenen
Flüssigkeitskörper entsteht.
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Mit der Kammer i ist über eine Leitung 22 j ein Sammelbehälter 23
verbunden, der im Kühler überschüssige Flüssigkeit ansammelt. Dadurch, daß die Leitung
22 in der Kammer i über deren Wandung 5 vorsteht, bildet sie einen überfall 24 (Fig.2).
Tier die Stärke i des sich in der Kammer i ausbildenden Flüssigkeitskörpers bestimmt,
ähnlich wie die Überfälle 2o und 21 hinsichtlich der Flüssigkeitskörper in den Kammern
2 und 3.
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Der Abscheideraum 8, in dem sich eine durch den Pfeil D versinnbildlichte,
gegen den Beschauer zu berichtete Strömung ergibt.
ist nach Fig.
2 durch eine gelochte, insbesondere entsprechend der tiefsten Erzeugenden seiner
Mantelfläche 9 eine Durchbrechung 25 aufweisende Scheibe 26 in die beiden Abschnitte
4' und 4" unterteilt. In den auf der Seite der Verbindungsleitung 14 liegenden Abschnitt
q.' mündet hierbei auch die Düse 27 ein, über welche die zur Bildung des Brenngemisches
für den Fahrzeugmotor erforderliche Frischluft dem Gas beigemischt wird, und der
auf der Seite des den Austrittsstutzen darstellenden Anschlusses i i liegende Abschnitt
4" ist zur Verbesserung der Wasserabscheidung mit einer Füllung 28 beispielsweise
aus Glaswolle versehen. Die Verbindungsleitung 14 ist nach Fig. i gegen den Abscheideraum
8 hin stark erweitert, an der Einmündung in den Abscheiderainn an jener Stelle,
an der die im Sinne des Pfeiles D durch das Gas mitgenommene Flüssigkeit aus dem
Abscheideraum 8 in die Verbindungsleitung 14 eintreten kann, aber durch eine Prallfläche
29 wieder auf den ursprünglichen Querschnitt eingeengt. Diese Prallfläche ruft im
Gasstrom an der angegebenen Stelle eine Wirbelzone hervor, die eine Mitnahme der
hierbei nur geringen Flüssigkeitsmenge durch den aufsteigenden Gasstrom verhindert
und deren sicheres Abfließen in die Kammer 3 gewährleistet.
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über dem Austrittsstutzen i i sitzt noch ein Sicherheitsventil 3o.
Im übrigen sind die Deckel der Kammern i, 2 und 3, des Abscheideraumes 8 und des
Sammelbehälters. 23 leicht abnehmbar ausgebildet, so daß der Kühler mühelos gereinigt
werden kann.