DE830234C

DE830234C - Gas generators, in particular for vehicles

Info

Publication number: DE830234C
Application number: DEP14441A
Authority: DE
Inventors: Robert Mueller
Original assignee: IMBERT GmbH
Current assignee: IMBERT GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-02-04

Description

Gaserzeuger, insbesondere für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf mit absteigender Vergasung arbeitende Gaserzeuger, insbesondere für Fahrzeuge, mit auswechselbarem Herdring.Gas generators, particularly for vehicles The invention relates to on gas generators working with descending gasification, especially for vehicles, with exchangeable hearth ring.

Bei Gaserzeugern mit absteigender Vergasung für teerhaltige Kraftstoffe muß der Schacht unterhalb der Lufteintrittsdüsen eine Stelle mit einem kleineren Querschnitt als oberhalb der Düsen erhalten, um die Glühzone auf kleinem Raum in cl.er Schachtmitte zusammenzudrängen und damit die für das vollständige Aufspalten der in den Schwelgasen enthaltenen, für den Motor schädlichen Bestandteile, wie z. B. Teer, erforderliche hohe Temperatur zu erreichen. An dieser Stelle mit kleinerem Querschnitt, auch Herdeinschnürung genannt, treten die höchsten Temperaturen innerhalb des Gaserzeugers auf. Infolgedessen sind die die Herdeinschnürung bildenden Bauteile den stärksten N\'ärm@ebeanspruchungen innerhalb des Gaserzeugers und damit einem entsprechend größeren Verschleiß ausgesetzt als die übrigen Teile des Gaserzeugers. Man führt diese Teile deshalb zweckmäßig leicht auswechselbar aus, um Schäden möglichst schnell beseitigen zu können. Die Herdeinschnürung wird durch den sog. Herdring gebildet. Das ist ein beispielsweise -schälenförmi.ger Körper, der im Schacht des Gaserzeugers eingesetzt ist. Der Herdring besitzt in seiner ':litte eine Öffnung mit dem erforderlichen kleineren Querschnitt und an seinem äußeren Umfang eine Auflagefläche. Bei den bekannten Bauarten ruht der Herdring mit seiner Auflagefläche auf einem kravenförmigen Auflager auf, das an dem gerade durchgehenden Herdmantel angeschweißt ist. Der äußere Durchmesser des Herdringes darf nun nicht zu groß werden, weil sonst seine Beanspruchung infolge der hohen Temperatur in der Schachtmitte, des erheblichen Temperaturunterschiedes zwischen Schachtmitte und Herdmantel sowie der Temperaturschwankungen während des Betriebes bei wechselnder Belastung wegen der hierdurch auftretenden Wärmespannungen ungünstig beeinflußt wird. Wenn man nun den Durchmesser des Herdringes kleiner halten will, muß man das Auflager an die Glutzone heranrücken, was aber auf Kosten der Lebensdauer des Herdringauflagers geschieht.For gas generators with descending gasification for fuels containing tar the duct below the air inlet nozzles must have a place with a smaller one Cross-section as obtained above the nozzles in order to see the annealing zone in a small space cl.er manhole center and thus the for the complete splitting the components that are harmful to the engine and contained in the carbonization gases, such as z. B. tar, required high temperature to reach. At this point with a smaller one Cross-section, also called focal constriction, the highest temperatures occur within of the gas generator. As a result, the components forming the constriction of the hearth are the strongest noise stresses within the gas generator and thus one correspondingly exposed to greater wear than the other parts of the gas generator. It is therefore useful to make these parts easily replaceable in order to avoid damage as much as possible to be able to eliminate quickly. The focal point constriction is created by the so-called focal ring educated. This is, for example, a peel-shaped body that is placed in the shaft of the Gas generator is used. The hearth ring has an opening in its middle with the required smaller cross-section and a bearing surface on its outer circumference. In the known designs, the hearth ring rests with its bearing surface on one Kraven-shaped support that is welded to the straight hearth jacket is. The outer diameter of the hearth ring is now allowed not too big because otherwise its stress due to the high temperature in the middle of the shaft, the considerable temperature difference between the shaft center and the hearth jacket as well as due to temperature fluctuations during operation with changing loads the resulting thermal stresses are adversely affected. If you now wants to keep the diameter of the hearth ring smaller, you have to attach the support to the Move the glow zone closer, but this at the expense of the service life of the hearth ring support happens.

Will man dagegen die Haltbarkeit des Auflagers nicht gefährden, dann- muß man das Auflager möglichst nahe an den Herdmantel legen. Bei Gaserzeugern mit kleinerem Durchmesser ist das ohne weiteres möglich, ohne daß die Herdringabmessungen Größen annehmen, die zu Schwierigkeiten führen. Auf dem Herdring ruht außerdem das Gewicht der Füllung des Gaserzeugers, das über das Herdringauflager auf den Schachtmantel abgeleitet wird. Bei einem Fahrzeug mit Gaserzeuger kommen zu den Wärme- und Gewichtsbeanspruchungen noch die Stöße und Erschütterungen des Fahrbetriebes hinzu. Man stellt nun den Herdring wegen seiner hohen Wärmebeanspruchung aus legiertem und zunderbeständigem Stahlguß und das Herdringauflager aus Stahlblech her. Das genügt aber nicht, um Schäden zu vermeiden. Das Herdringauflager verbiegt sich infolge der hohen Wärmebeanspruchung und unter dem Druck der Füllung. Hierdurch entstehen Undichtigkeiten, die den Zutritt 'von Falschluft ermöglichen. Das führt zu einer Verlagerung der Glutzone und zur Verbrennung des Herdringes. Beim Auswechseln des Herdringes ist ohne besondere Hilfsmittel und auch mit diesen auf die Dauer kein einwandfreies Abdichten mehr zu erzielen. Ein Ausweg wäre die Verwendung von hochwertigen Stählen auch für das Herdringauflager. .Abgesehen davon, daß dieser Weg auch keine Dauerlösung ergäbe, wäre er zu teuer. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für das Problem, einmal einen zu großen Durchmesser für den Herdring zu vermeiden, zum anderen das Herdringauflager nicht zu nahe an die Glutzone herankommen zu lassen, einen anderen Lösungsweg als den der bloßen Verwendung hochwertiger und teurer Baustoffe zu finden, mit dem Zwecke, die Nachteile der bisherigen Bauarten zu vermeiden.If, on the other hand, you do not want to endanger the durability of the support, then- you have to put the support as close as possible to the stove jacket. With gas generators with smaller diameter is easily possible without the hearth ring dimensions Assume sizes that lead to difficulties. That rests on the hearth ring as well Weight of the filling of the gas generator that is placed on the shaft casing via the hearth ring support is derived. In the case of a vehicle with a gas generator, there are heat and weight loads nor the bumps and vibrations of driving. You now put the hearth ring Made of alloyed and scale-resistant cast steel because of its high thermal stress and the hearth ring support made of sheet steel. But that's not enough to cause damage avoid. The hearth ring bearing bends due to the high thermal stress and under the pressure of the filling. This creates leaks that prevent access 'Allow false air. This leads to a shift in the glow zone and to Burning of the hearth ring. When changing the hearth ring, no special tools are required and even with these no longer a perfect seal can be achieved in the long run. One way out would be to use high-quality steels for the hearth ring support as well. Apart from the fact that this route would not result in a permanent solution, it would be too expensive. The invention is therefore based on the object, once one for the problem To avoid too large a diameter for the hearth ring, on the other hand, the hearth ring support not to get too close to the glowing zone, a different approach than to find the mere use of high-quality and expensive building materials, with the aim of to avoid the disadvantages of previous designs.

Die Erfindung besteht darin, daß die Verbindung zwischen dem unteren Ende des Füllschachtmantels und dem oberen Ende des Herdrhantels in der Nähe des Herdringes angeordnet und. ,derart gestaltet ist, daß die Mantelenden oder ein sie verbindender Bauteil ein zylinderförmiges Auflager für den Herdring ergeben, das etwa die Fortsetzung des Herdmantels nach oben zu bildet. Bei dieser Anordnung kann das besondere Herdringauflager vollständig in Wegfall ,kommen. Es gibt verschiedene Lösungsmöglichkeiten für diesen Erfindungsgedanken. So kann das nach oben gerade durchgeführte Ende des Herdmantels als Auflager dienen. Es kann aber auch das untere Ende des Füllschachtmantels U-förmig umgebördelt werden, wobei der innere Schenkel des Bördels das Auflager bildet. Ferner kann die Anordnnng so getroffen sein, daß der nach oben ragende Schenkel eines den Füllschachtmantel mit dem Herdmantel verbindenden Winkelringes als Auflage dient. Nach der Erfindung werden sämtliche Nachteile beseitigt, die dem besonderen Herdringauflager anhaften. Die Anordnung nach der Erfindung ergibt dabei nicht nur keine Verteuerung, sondern scgar eine Verbilligung gegenüber den bisherigen Bauarten. So werden zunächst einmal das besondere Herdringauflager und die Schweißarbeiten für seine Befestigung am Schachtmantel erspart. Zusätzliche Schweißarbeiten für das ringförmige Auflager entstehen nicht, da lediglich die vorhandene Verbindungsstelle zwischen Herdmantel und Füllschachtmantel oberhalb der Lufteintrittsdüsen an die Stelle der Herdeinschnürung unterhalb der Düsen verlegt wird. Die Herstellung wird also wesentlich vereinfacht. Es wird dgs größtmögliche Widerstandsmoment gegen Verbiegen erreicht. Der durch die Schweißun.g mögliche Verzug wird wesentlich geringer als bei der bekannten Bauart.The invention consists in that the connection between the lower End of the hopper shell and the top of the hearth dumbbell near the Hearth ring arranged and. , is designed such that the jacket ends or a them connecting component result in a cylindrical support for the hearth ring, the about the continuation of the stove shell to form upwards. With this arrangement the special hearth ring support is completely eliminated. There are different Possible solutions for this inventive idea. So it can go straight up performed end of the stove jacket serve as a support. But it can also be the lower one The end of the hopper jacket is flanged in a U-shape, with the inner leg of the flange forms the support. Furthermore, the arrangement can be made so that the upwardly protruding leg of the one connecting the hopper casing with the hearth casing Angle ring serves as a support. According to the invention, all disadvantages are eliminated, which adhere to the special hearth ring support. The arrangement according to the invention results Not only is there no increase in price, but also a reduction in price compared to the previous designs. First of all, the special hearth ring support and saves the welding work for its attachment to the shaft jacket. Additional Welding work for the ring-shaped support does not arise, as only the existing one Connection point between the hearth jacket and the hopper jacket above the air inlet nozzles is laid in the place of the focal constriction below the nozzles. The production is thus much simplified. It is dgs the greatest possible moment of resistance against Bending achieved. The possible distortion due to the welding is significantly lower than with the known type.

Ein anderer Weg zur Lösung der vorliegenden Aufgabe besteht darin, den F1erdring zu teilen, der dann vorteilhaft aus zwei konzentrischen Ringen besteht, von denen der innere, die Einschnürungsöffnung bildende Ring auf (lern äußeren Ring und dieser auf dem Herdringauflager aufliegt. Mit der Unterteilung des Herdringes Nvird auch eine weitgehende Schonung des Ringes erreicht. Wärmespannungen, die sich bei einem Herdring von zu großem Durchmesser schädlich auswirken, werden von einem geteilten Ring ohne Schaden ausgeglichen. Durch genügend breite :'luflageflächen kann dafür gesorgt werden, daß sich die beiden Ringe gegeneinander beliebig dehnen und verschieben können, um Wärmespannungen und Verkanten zu vermeiden. Der am meisten beanspruchte, die Einschnürungsöffnung mit der Glutzone bildende innere Ring kann notfalls für sich allein ausgewechselt werden. Bei eiti"m größeren Schachtdurchmesser mit einem Herdring von größerem Durchmesser liegt auch das Herdringauflager weiter von der Glutzone entfernt, ist also nicht mehr in dem Maße gefährdet Nvie bei einem Gaserzeuger von kleinerem Schachtdurchmesser. Aus diesem Grund kann man das mit der Erfindung erstrebte Ziel bei einem Gaserzeuger von größerem Schachtdurchmesser schon mit der Teilung des Herdringes unter Beibehaltung des besonderen Herdringauflagers weitgehend erreichen.Another way to solve the problem at hand is to to divide the F1 earth ring, which then advantageously consists of two concentric rings, of which the inner ring forming the constriction opening (learn outer ring and this rests on the hearth ring support. With the subdivision of the hearth ring The ring is also largely protected. Thermal stresses that arise with a hearth ring that is too large in diameter are harmful to a split ring balanced without damage. By means of sufficiently wide: 'supporting surfaces it can be ensured that the two rings expand against each other as desired and move them to avoid thermal stresses and tilting. The most claimed, the constriction opening with the glow zone forming inner ring can if necessary, be replaced on their own. With a larger shaft diameter with a hearth ring of larger diameter, the hearth ring support is also further away from the glowing zone, is therefore no longer at risk to the same extent for an Nvie Gas generator with a smaller shaft diameter. Because of this, you can do that with The aim of the invention was to provide a gas generator with a larger shaft diameter with the division of the hearth ring while retaining the special hearth ring support largely achieve.

Die Erfindung bringt also für das ihr zugrunde liegende Problem verschiedene Lösungsmöglichkeiten. Bei Gaserzeugern von kleinem Schachtdurchmesser wird man einen ungeteilten Herdring verwenden, das besondere Herdringauflager wegfallen lassen und durch die Herdausbildung nach der Erfindung ersetzen. Bei Gaserzeugern von größerem Durchmesser dagegen wird man den Herdring unterteilen, und zwar je nach den vorliegenden Verhältnissen unter Beibehaltung oder Wegfall eines besonderen Herdringauflagers.The invention thus brings different ones to the problem on which it is based Possible solutions. In the case of gas generators with a small shaft diameter, one becomes one Use undivided hearth ring, omitting the special hearth ring support and replace it with the stove training according to the invention. In the case of gas generators, of greater importance On the other hand, one becomes the diameter Divide hearth ring, namely depending on the prevailing circumstances, with retention or elimination of a special one Hearth ring support.

In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.In the drawing, the invention is based on several exemplary embodiments illustrated.

Abb. i zeigt die bisherige Bauart bei einem im Längsschnitt dargestellten Gaserzeuger, während die Abb. 2, 3 und 4 in der gleichen Darstellung verschiedene Ausführungsbeispiele für Anordnungen nach der Erfindung zeigen; Abb. 5 gibt in größerem Maßstaube und ebenfalls im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel wieder'. Der Gaserzeuger von bekanntem Aufbau nach Abb. i besteht im wesentlichen aus dem äußeren Mantel i, dem Füllschachtmantel 2, dem Herdmantel 3, dem Düsenring 4 mit -den Düsen 5, der Luftkammer 6 und der Rückschlagklappe 7; der Herdring 8 liegt mit seiner äußeren Auflagefläche auf dem besonderen Herdringauflager g auf, das als kragenförmiges Stahlblech ausgebildet am Herdmantel 3 angeschweißt ist; der Herdring 8 besitzt die Einschnürung io, oberhalb und unterhalb der sich die Glühzone und Reduktionszone bilden, unterhalb des Herdringes 8 liegt ferner das Sieb ii mit dem Rütteldorn 12 und dem Rüttelhebel 13; die Luke 14 dient zum Ausbringen der Asche und Reinigen; der Füllschacht 15 ist nach oben mit dem Deckel 16 verschlossen. Die Wir-,kungsweise ist bekanntlich so, daß die Luft durch das Luftloch der Rückschlagklappe 7 in die Luftkammer 6 und den Düsenring 4 eintritt; von hier aus gelangt sie, wie die Pfeile andeuten, durch die Düsen 5 in den Herd, wo sie die Vergasung einleitet. Die erzeugten Gase nehmen ihren Weg durch die Einschnürung io und über das Sieb i i um das untere Ende des Herdmantels 3 in Pfeilrichtung in den zwischen dem äußeren Mantel i und dem Füllschachtmantel2 bzw. Herdmantel 3 gebildeten Zwischenraum 17 und verlassen den Gaserzeuger durch den Gasauslaß 18.Fig. I shows the previous design in a gas generator shown in longitudinal section, while Figs. 2, 3 and 4 show different embodiments for arrangements according to the invention in the same representation; Fig. 5 shows a further embodiment in a larger scale and also in section. The gas generator of known structure according to Fig. I consists essentially of the outer jacket i, the feed chute jacket 2, the hearth jacket 3, the nozzle ring 4 with the nozzles 5, the air chamber 6 and the non-return valve 7; the hearth ring 8 rests with its outer bearing surface on the special hearth ring support g, which is designed as a collar-shaped sheet steel and is welded to the hearth shell 3; the hearth ring 8 has the constriction io, above and below which the annealing zone and reduction zone are formed; below the hearth ring 8 there is also the sieve ii with the vibrating mandrel 12 and the vibrating lever 13; the hatch 14 is used for discharging the ashes and cleaning; the filling chute 15 is closed at the top with the cover 16. The mode of operation is known to be such that the air enters the air chamber 6 and the nozzle ring 4 through the air hole of the non-return valve 7; from here, as the arrows indicate, it passes through the nozzles 5 into the hearth, where it initiates the gasification. The gases generated make their way through the constriction io and over the sieve ii around the lower end of the stove shell 3 in the direction of the arrow into the space 17 formed between the outer shell i and the filling chute shell 2 or stove shell 3 and leave the gas generator through the gas outlet 18.

Während nun bei der Anordnung nach Abb. i der Herdring 8 auf dem besonderen Herdringauflager g aufliegt, kommt dieses besondere Auflager bei den Anordnungen nach den. Abb. 2, 3 und 4 in Wegfall. Nach Abb. 2 dient als Auflager das nach oben gerade durchgeführte Ende ig des Herdmantels 3, auf dem der Herdring 8 aufliegt. Das untere Ende des Füllschachtimantels 2 ist nach innen abgebogen und mit dem Herdmantel 3 unterhalb des Auflagers ig verschweißt. Nach A'bb. 3 ist das untere Ende 21 des Füll schachtmantels 2 U-förmig umgebördelt, wobei der innere Schenkel 22 des Bördels das Auflager für den Herdring 8 bildet. In diesem Falle ist das obere Ende - des Herdmantels 3 mit -dem unteren, umgebogenen Ende des Füllschachtmantels 2 verschweißt. Nach Abb.4 sind das untere Ende des Füllschacht-Mantels 2 und das obere Ende des Herdmantels 3 mittels eines Winkelringes 24 miteinander durch Schweißen verbunden, dessen nach oben ragender Schenkel als Auflage für den Herdring 8 dient. Die Abb. 5 schließlich zeigt einen geteilten Herdring, der aus dem äußeren Ring26 und dem inneren Ring 27 besteht. Der äußere Ring 26 stützt sich mit seiner äußeren Auflagefläche auf das Herd iringauflager auf, während der innere die Einschnürungsöffnung io enthaltende Ring 27 .mit seiner äußeren Auflagefläche auf dem inneren Bördel des Herdringträgers 26 aufliegt.While now with the arrangement according to Fig. I the hearth ring 8 on the special Hearth ring support g rests, this special support comes with the arrangements after the. Fig. 2, 3 and 4 omitted. According to Fig. 2, the above serves as a support straight through end ig of the hearth jacket 3 on which the hearth ring 8 rests. The lower end of the Füllschachtimantels 2 is bent inward and with the hearth jacket 3 ig welded below the support. According to A'bb. 3 is the lower end 21 of the Filling shaft jacket 2 flanged in a U-shape, the inner leg 22 of the flange forms the support for the hearth ring 8. In this case the top is - the Stove jacket 3 welded to the lower, bent end of the hopper jacket 2. According to Fig.4, the lower end of the hopper shell 2 and the upper end of the Hearth jacket 3 connected to one another by welding by means of an angular ring 24, whose upwardly protruding leg serves as a support for the hearth ring 8. Fig. 5 finally shows a split hearth ring, which consists of the outer ring 26 and the inner ring 27 consists. The outer ring 26 is supported with its outer bearing surface iringauflager on the hearth, while the inner one containing the constriction opening io Ring 27 .with its outer bearing surface on the inner flange of the hearth ring carrier 26 rests.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gas generators working with descending gasification, especially for vehicles, with an exchangeable hearth ring, characterized in that the connection between the lower end of the hopper casing (2) and the upper end of the hearth casing (3) is arranged in the vicinity of the hearth ring (8) and in such a way is designed so that the jacket ends or a component connecting them result in a cylindrical support for the hearth ring, which approximately forms the continuation of the hearth jacket (3) upwards.

2. Gas generator according to claim i, characterized in that the straight up end (i9) of the stove jacket (3) serves as a support (Fig. 2).

3. Gas generator according to claim i, characterized in that the lower The end (2i) of the hopper jacket (2) is flanged in a U-shape, the inner Leg (22) of the flange forms the support (A'bb.3).

4. Gas generator according to claim i, characterized in that the upwardly projecting leg of one of the hopper casing (2) with the angled ring (24) connecting the stove casing (3) serves as a support (Fig. 4).

5. Gas generator, in particular according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the hearth ring (8) consists of two concentric rings (26, 27), of which the inner ring (27) forming the constriction opening (io) is on the outer one Ring (26) and this rests on the hearth ring support (1g, 22, 24). ,