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Hochdruckgaserzeuger Die Erfindung bezieht sich auf einen Gaserzeuger,
dessen Vergasungsschacht aus senkrechten, von einem Kühlmittel durchflossenen Rohren
gebildet wird und dein die Vergastingsinittel unter hohem ')ruck zugeführt «erden.
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Der Vergasungsschacht von Gaserzeugern wird heute durchweg zur Vermeidung
des Anbackens des Brennstoffs an dem Mauerwerk aus Metall hergestellt. Der Schachtmantel
besteht lies (teil bekannten Gaserzeugern entweder aus einem wassergekühlten Schachtdoppeltnantel
oder aber aus nebeneinander artgeordneten senkrechten, von einem Kühlmittel durchflossenen
Rohren.
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Uni den hohen Druck lies Gaserzeugern mit unter hohem Druck eingeführten
Vergasungsmittehi im Reaktioinsratun aufzunehmen, muß der Vergasungsschacht eine
erstsprechend große \\"alidstärke haben. hie Wandstärke ist aber bei Verwendung
von genieteten Blechmänteln begrenzt. Die Herstellung geschmiedeter 'Mäntel wiederum
ist nicht nur sehr kostspielig, sondern auch heute nur sehr schwierig durchführbar.
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Ist der 1'ergasüngsschacht aus senkrecht nebeneinander angeordneten
Kühlrohren gebildet, so sind diese zwar durch das größere Widerstandsmoment in der
Lage. einen hohen Druck aufzunehmen. Hier-, lies bestellt jedoch die Gefahr, daß
die Stoßstellen der Kühlrohre schwer dicht zu halten sind. Bei Versch@veißung der
Kühlrohre an den Stoßstellen können diese bei der Wärmedehnung leicht reißen.
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Nlan hat nun diese Schwierigkeiten dadurch zu beseitigen versucht,
daß man den Vergasungsschacht von Gaserzeugern, denen die Vergasungsmittel unter
1 hohem Druck -zugeführt werden. doppelwandig aus
bildete,
wobei der Schachtinnenmantel aus einem Baustoff besteht, der gegen sehr hohe Temperaturen,
jedoch nicht gegen mechanische Beanspruchungen widerstandsfähig zu sein braucht,
während der Schachtaußentnantel aus einem druckfesten Gehäuse besteht. Zweck dieser
Ausbildung ist, die in den Vergasungsschacht einzuführenden Vergasungsmittel durch
ein in den freien Raum zwischen den beiden Mänteln angeordnetes Rohrsystem zu erhitzen.
Dabei wird der Druck des die Erhitzung des Vergasungsmittels vornehmenden Mediums
zwischen den beiden Schachtmänteln so hoch gehalten, als dem im Vergasungsschacht
herrschenden Druck entspricht. Dadurch ist es möglich, den Schachtinnentnantel von
mechanischen Beanspruchungen praktisch freizuhalten und diesem nur eine geringe
Wandstärke zu geben.
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Bei den bekannten Gaserzeugern dieser Art müssen jedoch Regelmittel
vorgesehen sein, die den Druck zwischen den Vergasungsschachttnänteln mit (lern
des Reaktionsraums stets auf gleicher Höhe halten. Versagt diese Regeleinrichtung,
so kann hei großen Druckschwankungen der Druck im Reaktionsraum so groß werden,
daß der dünne Schachtinnenmantel unter Umständen zerstört wird. Eist derartiger
Zustand kann, wenn der durch die beiden Schachtmäntel gebildete Ringraum mit Kühlflüssigkeit
gefüllt ist, zu Explosionen führen.
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Diiz Erfindung geht nun davon aus, den hei den üblichen Gaserzeugern
aus senkrechten, von einer Kühlflüssigkeit durchflossenen Rohren gebildeten Vergasungsschacht
beizubehalten und das von den senkrechten Rohren gebildete, verhältnismäßig große
Widerstandsmoment .hei Gaserzeugern mit einem hohen Druck im Reaktionsraum auszunutzen.
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Die Erfindung besteht darin, die senkrechten Rohre so zu bemessen
und anzuordnen, daß sie in der Lage sind, den im Reakticxnsvaunt herrschenden Druck
aufzunehmen und die Abdichtung des Reaktionsraums dadurch vorzunehmen, daß dieser
von einem Schachtinnenmantel gebildet wird, der sich gegen die Rohre anlegt und
eine nur den Wärmebeanspruchungen entsprechende geringe Wandstärke aufzuweisen braucht.
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Die senkrechten Kühlrohre werden dabei gemäß der Erfindung durch Spannringe
zusammengehalten. Bei entsprechend großem* Widerstandsmoment der Kühlrohre ist es
ausreichend, diese Spannringe an den Enden der Kühlrohre anzuordnen. Bei Anordnung
mehrerer solcher, auf die Länge der Kühlrohre verteilter Spannringe kann das Widerstandsmoment
der Rohre entsprechend niedriger sein.
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Gemäß der Erfindung bestehen die Spannringe aus im Querschnitt keilförmigen
Ringen, die mit entsprechend ausgebildeten Gegenringen oder Ringsegmenten verkeilt
werden. Dadurch wird ein starres Schachtgerüst gebildet, gegen das der Innenmantel
geringer Wandstärke gut wärmeleitend angedruckt wird.
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Eine solche erfindungsgemäße Ausbildung von Gaserzeugern hat den Vorzug,
daß es mit einfachen und wohlfeilen Mitteln möglich ist, höchste im Reaktionsraum
herrschende Innendrücke aufzunehmen, ohne (laß es erforderlich ist. <letz Reaktionsraum
aus teuren geschmiedeten Kesseln herzustellen. Es können ferner die gleichen Rohre
für Reaktionsräume beliebig großen Querschnitts verwendet werden.
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Die Erfindung besteht ferner darin, die Enden der senkrechten Kühlrohre
tnit radial ztttn Vergasungsschacht verlaufenden, aneinattderliegenden Seitenflächen
zu versehen. Auf diese \!\'eise sind die Rokre in ihrer den zylindrischen Schacht
bildenden konzentrischen Lagegesichert.
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Ein weiterer Gegenstand der 1?rfittdung ist, die (licht aneinanderliegenden
Enden der Kühlrohre aus Einsatzstücken zu bildete, an die die Ist- und Ableitungen
der Kühlflüssigkeit angeschlossen sind. Diese Einsatzstücke sind weiterhin gettt:iß
der Erfindung ntit Schraubenbolzen für den Attschluß der Decke und des Bodens des
1leakti()ttsrattttts verselten.
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A1) den Enden der senkrechten kohre kann auch (-in Haltering angeordnet
sein. gegen den die Plansche von Boden und Decke des Reaktionsraums durch beide
Flansche anziehende Zuganker gasdicht angedrückt werden.
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Die dünne Wandung des Schachtinneninantels gestattet, den Mantel an
den Enden Tiber die Einsatzstücke hzw. die Halteringe der Kühlrohre umzuhördeln,
wobei der flanschartige Bördelrand als Dichtungsmittel zwischen Schacht und Boden
sowie Schacht und Decke benutzt werden kann.
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Um bei etwa nicht genau gleicher Höhe der senkrechten Rohre mit Sicherheit
einett (lichten Abschluß zwischen Boden und Decke und dem Schacht zu erzielen, sieht
die Erfindung weiter vor, einen metallischen Dichtungsring zwischen Schacht und
Boden sowie Schacht und Decke anzuordnen.
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Boden und Decke des Reaktionsraums sind gemäß der Erfindung gewöll)t
ausgebildet und tnit feuerfester :lustnauerttttg versehen. 1)iesr gewölbten Decken
und Böden lassen sich, im Gegensatz ztt geschmiedeten Schachtmänteln, leicht schmiedet.
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Utn ein allseitig dichtes Anliegen des Schachtinnenmantels an den
senkrechten Rohren zu erzielen. sieht schließlich die Erfindung noch vor, zwischen
Schachtinnenmantel und den senkrechten Kühlrohren etwa vorhandene freie Räume, insbesondere
an den Stoßstellen der Rohre. durch Futterleisten auszugleichen.
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Die Erfindung ist auch hei anderen Hinrichtungen mit unter hohem Druck
stehendem keaktionsratttn anwendbar.
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In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
beispielsweise dargestellt.
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Abh. r zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Gaserzeuger in
senkrechtem Schnitt; Ahb. 2 ist ein teilweiser senkrechter Schnitt durch den oberen
Teil eines Gaserzeugers in vergrößertem Maßstab; Abb. 3 stellt einett teilweisen
waagerechten Schnitt nach Linie 111-11I der Abh. 2 und Abb. 4 einen solchen stach
Linie 1\1'-1V der Abb. 2 dar, beide ebenfalls in vergrößertem Maßstab;
| \111l. ; schliußlich zeigt den (liieren Teil eines Gas- |
| crzcugcrs in senkrechtem Schnitt in einer anderen |
| \usführungsf(»-in. |
| Wie atis .\13,1t. i ersichtlich, besteht der Gas- |
| erzeuger aus einetn senkrechten Vergasungs- |
| schacht i, cincin den unteren Abschluß bildenden |
| 13,0d(11 = titid einer den olleren .@bschluß bildenden |
| )ecke ,;. |
| 1)e1- B(ldrti 2 ist von einer Hohlwelle .I durch- |
| setzt, clic (3,13,e3,1 tnit einem wassergekühlten Rühr- |
| arttt ; vurbunden ist. Der Rührarm _3 bestreicht |
| einen tiiitcii ini Reaktionsraum i aufliegenden |
| Rost 6. |
| Di(- l )w(1<( ,; des Reaktionsraums t hat eine Off- |
| tttlng 7. dir durch einen Kegelverschluß 8 abschließ- |
| bar ist. I@wntwr ist ist der Decke 3 ein Gasabgangs- |
| sttitz(,ri ;1 altgeordnet. |
| I)3,(- \'wrgastitigsniittel werden dem Reaktions- |
| ratim i mitur hohem Druck durch die Spalten des |
| kost(-soi alt einer in der Zeichnung nicht dargestellten |
| Stelle cl(-> li(((lwii@ 2 zugeführt. Durch die Boden- |
| iiffriiliig () w11-(1 die durch die Rostspalten gedrückte |
| ASCII(, unter \'crinittlung von in der Zeichnung nicht |
| dargestellten drucksicheren Austragevorrichtungen |
| abgczigwti. |
| \\'3,c ;ttis .\111l. i "1i(1 .4 ersichtlich, bestellt der |
| \'wrgasuitgssdtacht aus Cittem Innenmantel 3,o, um |
| den aueitiandcrst(lßende senkrechte Rohre i i ange- |
| Ordnrt sind, die (las starr( Schachtgerüst bilden. In |
| \)b. 4 sind Kühlrohre i i finit einem rechteckigen |
| ()tierscluiitt dargestellt. Vs ist auch möglich, Rohre |
| mit einwirr rtiiiden oder anderen geeigneten Quer- |
| schnitt zti verwettdcn. |
| I)ic IZ(ilii-c i i wwrvlcn von Spannringen 12 zusain- |
| n@citgc@altwii. die aii der Innenfläche mit einer |
| Sclir:igc versehen sind und einen so großen Dttrch- |
| tttwsswr @taliwii, (1a1.1 z\visclieti den Spannringen 12 |
| und (1(-3,i senkrechten kohrrii i i Keilringe 13 ge- |
| trieliwii (@wr(len k<inticn. 1)tircli diese Keilringe wer- |
| (Icii die h((tirw (licht -L-gen den Schachtintieinuantel |
| 3,u zur .\tilagw gebracht. litt diese Anlage der Rohre |
| gegen (1w3,3, Schachtiiiiienmantel zu erzielen, sind |
| min(lesteiis je ciri Sliattnlittg 12 mit einem Keilring |
| 13 aiii (lliwreii tittd unteren Knde erforderlich. Durch |
| :\st(tr(liiutig weiterer Spatittringe mit entsprechenden |
| Iieilritigeu 13 ist es tn(iglich. Kühlrohre i i finit ent- |
| sprechend klcinerein Widerstandsmoment, also mit |
| geringerer \\'an(lst@irkw, zit verwenden. Die senk- |
| rechtc-ii k(llir(@ i i 0n(1 (ias Spannwerk 12, 13 nehmen |
| somit (Ivii iiii Reakti(lnsrauni herrschenden hohen |
| Druck auf. s.( daß drr Schachtinnenmantel 3,o nur |
| eine so geringe \\'an<1st@irke zu haben braucht, wie |
| zur Aufnahme der \\"it-melleansllrtichungen erfor- |
| derlich ist. |
| 1)3,e Spatiiiriiige 3,2 lciiiiiien durch Distanzrohre 35 |
| (t(3,. (1g1. initeiiiander verbunden sein. |
| l?in eifite gute \\':irntealileittitig von dem Schacht- |
| illli(@ttitlatltw1 to zu (lern v(» i einer Kühlflüssigkeit |
| durchH(lsswuwn k(lhren i i zti erzielen. sind, wie aus |
| :\111l. 4 ("-sichtlich, 11e3, \-erwwnclung von Rohren, |
| deren (1e3,11 Schachtinnern zugewandte Seite nicht |
| kreisliogwnfiirmig verUitift, die gebildeten freien |
| Riiuine itti wesentlichen an den Stoßstellen durch |
Futterleisten 1 5 abgedichtet, die mit den Rohrat i i verschweißt sein können. Dieses
gilt insbesondere für Rohre runden Querschnitts.
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In die Kühlrohre t i sind all ihren Enden Einsatzstücke
16, 17 eingeschoben, die vorzugsweise finit den Rohren verschweißt sind.
Die Einsatzstücke 16, 17 haben Durchgänge 18, 3,9 für den Zu- und Abfluß der Kühlflüssigkeit.
Ferner sind auch mit den Einsatztücken 16, 17 Schraubenbolzen 20. 21 fest verbunden,
die die Flansche 22, 23 des Bodens 2 und der Decke 3 des Reaktionsraums i durchsetzest.
Mittels der zugehörigen Muttern werden Boden und Decke gegen die Einsatzstücke unter
Vermittlung voll Dichtungsmitteln gasdicht angepreßt.
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Wie 2rUS --MA). 2 ersichtlich, sind die an den Luden der Rohre angebrachtep
Einsatzstücke 16, 17 am inneren und oberen Ende ausgespart und mit einem Dichtungsring
2.4 versehen. Durch diese metallischen Dichtungsringe werden etwaige Längenunterschiede
zwischen den Rohren bzw. ihren Einsatzstücken ausgeglichen. 1)3,e Dichtungsleisten
habest vorzugsweise rilletifürinige Vertiefungen 25. Im Bereich der Dichtungsringe
2-4 ist der Schachtinnenmaritel derart unigebiirdelt, daß der so gebildete flanschartige
Rand 26 sich gegen die Dichtungsleisten 24 legt und von den Flanschen des Bodens
2 und der Decke 3 unter Vermittlung der Schrauben 20 altgedrückt wird.
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Wie ;ins Abb. 5 ersichtlich, kamt die Verbindung zwischen Schacht
i und Boden 2 sowie Schacht und Deeke 3 auch in anderer Weise vorgenommen werden.
IIierbei sind die Einsatzstücke 16, 17 mit Zapfen 27 versehen, die in Halteringe
28 eingreifen. Utn diese Halteringe 28 ist der Schachtinnenmantel to umgebördelt.
Gegen die die Dichtung bildende Umbördelung werden die Flansche 22, 23 der Decke
und des Bodens mittels der Zuganker 29 angedrückt. Die Zuganker 29 durchsetzen die
Flansche 22, 23 des Boden: und der Decke. Um die Flansche 22, 23 ist ein dünner
Blechmantel 30 gelagert, der finit einer wärmeisolierenden Schicht 31 ausgetüttert
ist, uni die Zuganker gleichmäßig warm zu halten und bei Temperaturschwankungen
gegen Lä ngen:indertingen zti schützen.
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Die Einsatzstücke 1-6, 17 sind so ausgebildet, (iaß ihre Seitenflächeil
aneinanderstoßen,wie aus A66. 3 ersichtlich. Vorzugsweise sind ihre nach dem keaktionsrauni
zu gelegenen Flächen z@-liiiciriscli. so daß der Schachtinnenmante) sich passend
gegen diese Flächen anlegt. Boden und Decke sind finit einer feuerfesten Ausmauerung
33 ausgekleidet.
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Der Aufbau des Reaktionsschachtes erfolgt in der Weise, (laß erst
nach Fertigstellung des durch die senkrechten Rohre l3, und die Verspannung
12, 13
gebildeten Schachtgerüstes der Schachtinneninantel 3,o mit nicht
verbundenen senkrechten Stoßstellen eingebracht und nach Andrücken gegen die Rohre
t t und Verschweißen der senkrechten Stoßstelle oben und unten unigebördelt wird.