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Gaserzeugungsanlage für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine
Verbesserung eines Lastfahrzeugantriebs mit Verbrennungsmotor und Gaserzeuger für
asche- und wasserhaltige Brennstoffe, wie Braunkohlebriketts, Braunkahle, Torf,
Torfkoks u. dgl. Das Hauptproblem für einen solchen Betrieb besteht nach wie vor
in der Reinigung des Gases vor Eintritt in den Motor, da bekanntlich bei verunreinigtem
Gas die Motorzylinder nach kurzer Zeit verschleißen, ausgeschliffen und neue Kolben.
eingebaut werden müssen, was nicht nur zum zeitweiligen Ausfallen des Fahrzeugs
führt, sondern auch durch die damit verbundenen Reparaturkosten und den erhöhten
Anteil an Bedienungsausgaben die Einführung des an sich sehr günstigen wirtschaftlichen
Betriebes gegenüber dem mit flüssigen Brennstoff erschwert.
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Bei derartigen Lastfahrzeugantrieben ist bisher für die Reinigung
und Kühlung des Gases eine Anzahl von Apparaten notwendig, die infolge des Strömungswiderstands
für das Betriebsgas einen beachtlichen Leistungsabfall verursachen und sich bei
den beschränkten Raumverhältnissen nur schwierig unterbringen lassen, außerdem auch
die ganze Einrichtung und Unterhaltung verteuern.
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Erfindungsgemäß werden die zum Reinigen und Kühlen des Rohgases erforderlichen
Einrichtungen, außer dem Wasserabsetzbehälter, im Hohlmantel des Gaserzeugers angeordnet.
Auf diese Weise werden Platz, Gewicht und Kosten erspart. Es ist nur notwendig,
dem Fahrwind ausgesetzte Wasserabsetzbehälter anzubringen. Durch die Vereinfachung
des Gasweges ist der Druckabfall zwischen dem atmosphärischen Außendruck und dem
Ansaugedruck des Motors gegenüber der üblichen Ausführung geringer, so daß die Zylinderfüllung
mit Betriebsgas verbessert und der Leistungsabfall gegenüber dem Betrieb mit flüssigem
Brennstoff verringert wird.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung bezieht sich auf den Gaserzeuger.
Dieser wird mit absteigender Vergasung gewählt. Dabei wird der Hohlmantel des Gaserzeugers
durch eine Zwischen-
,#vand in zwei ineinanderliegende, am oberen
Ende miteinander in Verbindung stehende Räume unterteilt, von denen der innere,
engere Raum unten mit dem lZaum zwischen dem Herdeinsatz und dem Rost des Gaserzeugers
in Verbindung steht, und der Gasaustrittsstutzen wird am Außenmantel des äußeren,
weiteren Raumes in der Nähe des unteren Endes desselben angeordnet.
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Durch die Unterteilung in zwei Gaswege wird erreicht, daß das Rohgas
zuerst durch den engen Ringraum am Außenmantel des Vergasungsschachtes nach oben
geführt wird, um den zu vergasenden Brennstoff zu trocknen und vorzuschwelen; dann
wird das Rohgas in dem weiteren, abfallenden Ringraum, der mit Prallkörpern oder
finit wendelförmigen Einbauten versehen ist, von den mitgerissenen Verunreinigungen,
wie Flugasche. Flugkoks u. dgl., befreit.
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Durch die vorgeschlagene Anordnung gibt das vom Vergasungsherd kommende
heiße Rohgas seine Wärme infolge seiner größeren Geschwindigkeit an den im Schacht
liegenden Vergasungskraftstoff ab, wodurch neben der Erwärmung sein Wassergehalt
zum großen Teil in Dampf umgewandelt und dieser gegebenenfalls noch überhitzt wird,
so claß im Glutbett außer den anderen zu vergasenden Brennstoffbestandteilen der
Wasserdampf nur noch in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten ist.
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Hierdurch wird eine hohe Vergasungstemperatur selbst bei großem Wassergehalt
des Brennstoffs aufrechterhalten und die Vergasung verbessert. Gleichzeitig kühlt
sich das Rohgas an der Außenwand des Vergasungsschachtes ab und setzt bereits hier
einen Teil der Verunreinigungen ab. Im zweiten, dem absteigenden Ringraum von größerer
Lichtweite werden mit Löchern oder _\usschnitten versehene Prallbleche angeordnet.
Dabei werden die Löcher oder Ausschnitte .der l'rallbleche gegen die der benachbarten
Prallbleche versetzt. Durch die Stoßwirkung und die hervorgerufene Wirbeluni des
Gases werden die bereits abgekühlten Verunreinigungen ausgeschieden, wobei die größeren
Teilchen in den Aschesammelraum Tallen und die kleineren sich teilweise an den Prallkörpern
und an den Wandungen der Mäntel absetzen, wie praktische Versuche zeigten.
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Das Betriebsgas wird im unteren Teil des Außeninantels im gereinigten
Zustande entnommen. Zur Verhütung von erneutem Mitreißen von ausgeschiedenen Verunreinigungen
wird vor dem inneren Ende des Gasaustrittsstutzens eine oben und seitlich geschlossene
Haube angebracht. Die letzte Aus-- scheidung der Verunreinigungen erfolgt im abfallenden
Zug. Die natürliche Sinkgeschwindigkeit eines kleinen Teilchens von einer Größe
von etwa io ,ri ist sehr gering. Sie wird durch das abwärts strömende Gas beschleunigt
und die Zusammenballung des Staubes zu größeren Teilchen und ihre Ausfällung begünstigt.
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Die im äußeren Mantelraum angeordneten Prallbleche werden zweckmäßig
so geneigt angeordnet, daß die Ausfällungen nach der demAustrittsstutzen entgegengesetzten
Seite erfolgen. Es können auch wendelförmige Bleche z"N-isclien der Zwischen wand
und demAußenmantel angebracht sein, die zwischen sich und dem Außenmantel einen
engen Spalt frei lassen, durch welchen die Verunreinigungen nach unten mitgenommen
werden.
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Zweckmäßig wird auch noch der Rauminhalt des Hohlmantels so bemessen,
daß er mindestens gleich dem 30fachen des Zylinderinhalts des mit dem erzeugten
Gas betriebenen Motors ist. Dieses große Volumen bildet einen Gasspeicher, so daß
das Anfahren und Manövrieren leichter vor sich geht, und ergibt bei den verschiedenen,
wechselnden Fahrbedingungen eine stoßweise Bewegung und Wirbeluni des Gases, wobei
das Abscheiden der Verunreinigungen durch die verursachten Schwingungen der Gasmasse
begünstigt wird. Zur besseren Reinigungsmöglichkeit wird der Mantel des Vergasungsschachtes
finit <lein llerdeinsatz einerseits und die die beiden Mantelräume trennende
Zwischenwand mit den Prallblechen bzw. der wendelförmigen Wand andererseits für
sich aus dem Außenmantel des Gaserzeugers ausbaubar gemacht.
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Durch die erfindungsgeni:il.ie Anordnung wird das Gas bereits so abgekühlt.
daß es schon beim Austritt aus dem Gaserzeugerinantel fast die für den Motor erwünschte
Temperatur besitzt, so daß nur noch das in ihm enthaltene Kondenswasser iin Absetzbehälter
zu entfernen ist.
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In Abb. i der Zeichnung ist schematisch ein Lastkraftwagen mit der
neuen Anlage dargestellt. A ist der Lastwagen, B der Explosionsmotor
mit dem üblichen Wasserkühler C, D der Gaserzeuger und T der Kondenswasserabsetzbehälter.
Außer dem Gaserzeuger mit der in dem Mantel eingebauten Gasreinigung sowie dem Absetzbehälter
E sind keine anderen Apparate vorhanden. Für ganz große Leistungen können natürlich
zwei Gaserzeuger angeordnet werden.
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Abb.2 zeigt einen Längsschnitt a-h durch den Gaserzeuger D, der innen
einen Vergaser bekannter Bauart mit absteigender Vergasung enthält, bestehend aus
dem Vergasungsschacht i und dem Vergasungsherd 2 mit den üblichen Luftdüsen und
dem Rüttelrost 3. Der Gaserzeuger D besitzt einen Blechaußenmantel 4 tind eine Zwischenwand
I°, die den Ringraum zwischen i und 4 in zwei Ringräume 5 und 6 unterteilt. l)as
erzeugte Rohgas tritt aus dem auf dem Rost liegenden glühenden Brennstoffbett in
der durch die Pfeile angedeuteten Richtung aus und steigt in dein inneren, engeren
Raum ,5 nach oben, was mit einer für die Wärmeübertragung günstig gewählten Geschwindigkeit
vor sich geht. Das Rohgas kühlt sich an der Außenfläche des Vergasungsschachtes
i ab, dabei den zu vergasenden Brennstoff erhitzend, wobei dieser getrocknet und
vorgeschwelt wird. Die größeren, mitgerissenen Teilchen fallen nach unten, und die
kleineren von dem Rohgas mitgeführten Teilchen setzen sich an den Wandflächen ab.
Am oberen Ende kehrt das Gas seine Richtung um und strömt nun in dem Außenraum 6
wieder nach unten. In dem gezeigten Beispiel sind in Raum 6 drei schräg liegende
Prallwände
7 angeordnet. die mit Löchern 8 für den Durchtritt des
Gases (s. .\bl). 3. Querschnitt c-d durch den Gaserzeuger) versehen sind. Diese
Löcher 8 werden, zweckmäßig gruppenweise versetzt, auf den Prallwänden angebracht,
um eine Umlenkung des Gases herbeizuführen. An Stelle der Löcher könnten auch Ausschnitte
von Halbkreisförmiger oder jeder anderen form treten. An diesen Prallwänden stößt
sich das Rohgas und läßt seine noch mitgeführten Staubteilchen fallen, die sich
entweder auf den Blechen oder an den Wänden absetzen und durch die Schüttelbewegungen
beim Fahren von dem oberen Boden auf den nächsten darunterliegenden Boden fallen,
um schließlich im unteren Teil von 6 sich abzusetzen, von wo sie durch verschließbare
Öffnungen 9 von Zeit zu Zeit entfernt werden können. Die Schräglage der Bleche ermöglicht
die Ableitung der auf den Blechen sich ablagernden Verunreinigungen nach der gewünschten
Seite, zweckmäßig entgegengesetzt zum Austrittsstutzen. Durch die verschließbare
Öffnung 9a kann über den Verschluß 9 auch der obere Teil des Rostes ausgeräumt
werden. Das gereinigte Gas wird durch den Stutzen 1o entnommen und durch Leitung
i i über den Wasserabsetzbehälter E dein Motor ß zugeführt. Der Gasentnahinestutzen
to ist durch eine oben und seitlich geschlossene Haube 12 abgedeckt, so daß das
mitgerissene Gas nur von unten aus dem Gasraum <, in den Stutzen eintreten kann.
Auf diese Weise wird das erneute Mitreißen von ausgeschiedenen Verunreinigungen
verhindert. Es können aber auch noch besondere Abscheidewände 1.4 (Abb. 3) im unteren
Teil des Raumes 6 zur Verhinderung; der Mitnahme von Verunreinigungen angeordnet
werden, die von der untersten Prallwand 7 etwa ebensoweit nach unten reichen wie
die Seitenwände der Haube 12.
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Im Außenmantel kann an Stelle der Prallwände eine wendelförmige Wand
angeordnet sein, durch die das Gas in eine rotierende Bewegung in dein Raum 6 gezwungen
wird, so daß die Veruneinigungen durch die Zentrifugalwirkung in bekannter Weise
ausgeschleudert werden. Die ausgeschiedenen Teilchen prallen dann an den Außenmantel
und bleiben entweder hei Feuchtigkeit an diesem hängen oder fallen in der Grenzschicht
an der Innenseite des Außenmantels .f durch einen engen Spalt zwischen der eingebauten
Wendel und dem Außenmantel ungehindert nach unten. Zur Abführung der Verunreinigungen
von den einzelnen Prallwänden können auch besondere Kanäle vorgesehen werden, wie
in Abb. 2 und 3 unter 15 angedeutet ist.
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Unter dem Rüttelrost 3 ist in bekannter Weise ein verschraubbarer
Verschluß 13 angeordnet, durch welchen die durch den Rost gefallene Asche in bestimmten
Zeitabständen entleert wird.
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Die einzelnen Gaserzeugerteile werden vorteilhaft in der Weise angeordnet,
daß der Vergasungsschacht i mit dem Herd 2 zuerst herausgezogen werden kann; dann
wird der Zwischenmantel 4a mit den Prallkörpern 7 und dem Rüttelrost 3 herausgenommen,
so daß das Innere der einzelnen Teile gut gereinigt werden kann, wenn das Abblasen
niit Dampf oder Druckluft durch kleine, für diesen Zweck vorgesehene Öffnungen nicht
mehr genügt.