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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Inertgas Die Erfindung
bezieht-sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Inertgas als Produkt einer Verbrennung
eines exotherm verbrennenden Brennstoffes mit Luft, wobei das Brennstoff-Luft-Verhältnis
der Verbrennung in Abhängigkeit von der menge einer durch Analyse ü- . berwachten
charakteristischen Komponente des erzeugten Inertgases geregelt wird. Weiterhin
bezieht sich die Erfindung auch auf.eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Es sind Inertgas-Anlagen der eingangs erläuterten Art bekannt, bei
denen sowohl die Brennstoff- als auch die Luftzufuhr zur Verbrennung getrennt voneinander
oder miteinander laufend geregelt werden müssen. Diese Anlagen sind sowohl konstruktiv
als auch regelungstechnisch Sehr kompliziert aufgebaut und daher in Herstellung
.und Betrieb kostspielig, störanfällig, unwirtschaftlich und in der Verbrennung
unvollkommen. Außerdem treten bei den bekannten Anlagen die entstehenden Inertgase
mit sehr hoher Temperatur aus der Verbrennungsvorrichtung aus, Ja eine geeigneto
Abfuhr der Wärme von den bei dcar Verbrennung entstehenden heißen Inertgasen bei
den. bekannten Anlagen ohne Beeinflussung der Gaszusammensetzung nicht möglich ist.
Bei
den bekannten Anlagen findet die Verbrennung in ausgemauerten Verbrennungsräumen
statt, so daß eine Wärmeabfuhr durch Wärmestrahlung der heißen Inertgase nicht in
wirksamem maße erfolgt, weil das Mauerwerk die Strahlungswärme nicht ausreichend
rasch nach außen abführt. Im Falle der Verwendung eines flüssigen Brennstoffes ist
eine gesonderte Flammhaltung notwendig, welche ungünstig hohen Temperaturbeanspruchungen
ausgesetzt ist. Solche Inertgas-Anlagen benötigen außerdem bei Verwendung eines
flüssigen Brennstoffes infolge der Beimischung von heißem Rauchgas zur Zerstäubung
des flüssigen Brennstoffes einen hohen Druckverlust. Daher sind bei den bekannten
Inertgas-Anlagen sehr aufwendige Konstruktionen und großen Raum einnehmende Kühlvorrichtungen
erforderlich. Die bekannten Anlagen haben ein hohes Gewicht und erfordern sehr viel
Platz. Sie sind beispielsweise für den Einbau auf Schiffen, wo Inertgas heute in
zunehmendem maße als Schutzgas zur Vermeidung von Luftzutritt, zur Brandbekämpfung
und -verhÜtung und zur Verhütung von Korrosion und Beschädigung in den Lägern verwendet
wird, nicht geeignet.
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Auch als stationäre Anlagen zur Erzeugung von Inertgas, welches den
Zutritt von Luft als Abdeck- und Schutzgas für die Füllung in Behältern verhindert,
sind die bekarYnten Anlagen wegen ihrer Störanfälligkeit und der laufend durchzuführenden
Wartung wirtschaftlich unbefriedigend. Außerdem benötigen die bekannten Anlagen
eine längere Zeit bis zum Erreichen der gewünschten Gaszusammensetzung, was bei
kurzen Einschaltzeiten sehr hinderlich ist. Falls bei den bekannten Anlagen nach
der Kühlung des erzeugten Inertgases auch noch , eine Tro.-knung durchgeführt wird,
erfolgt-diese ebenfalls mit sehr aufwendigen, platzraubenden u=nd unwirtschaftlichen
Einrichtungen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren der eingangs erläuterten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zu schaffen, welches Verfahren automatisch abläuft und eine einfache,
zuverlässige und wirtschaftliche Herstellung von Inertgas von einer gewünschten,
gleichbleibenden Zusammensetzung bei großer Ausbsute gewährleistet und welche Vorrichtung
einfad, robust und zuverlässig aufgebaut, wirtschaftlich herstellbar und selbsttätig
regelbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verbrennung
in der Zeiteinheit eine konstante Brennstoffmange zugeführt wird und nur die in
der Zeiteinheit zugeführte Luftmenge laufend abhängig von einer Analyse des gebildeten
Inertgases geregelt wird, daß die Verbrennung in einer Verbrennungsanlage bekannter
Bauart, insbesondere einer Brennkammer. System Dr. Schoppe (DAS 103530d), durchgeführt
wird, daß die Kühlung des bei der Verbrennung gebildeten Inertgases in mindestens
zwei Schritten erfolgt, wobei im ersten Schritt die Wärme mittels Wärmestrahlung
soweit abge-, führt wird, daß das Inertgas nach dem ersten Kühlschritt eine Temperatur
ini Bereich von 500 - 1000°C aufweist und im zweiten Kühlschritt die Wärme soweit
abgeführt wird, daß eine Temperatur kurz oberhalb der des Kühlmittels durch Berührung
von Kühlflächen oder durch direkte Berührung mit dem Kühlmittel erreicht wird, so
daß das Inertgas dann gegebenenfalls nach einer Trocknung und Entfernung unerwünschter
Komponenten einer. Lager- bzw. Verbraucherstelle zugeführt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat eine Reihe wesentlicher Vorteile.
Durch die Konstanthaltung eines Ver-
| brennungsteils, insbesondere der Brennstoffwende, |
und durch die alleinige Regelung des anderen Bestandteils, insbesondere der zugeführten
Luft, ergibt sich eine sehr einfache, übersichtliche und mit minimalem
Aufwand
zu bewerkstelligende Regelung des Verfahrens. Die Regelung der Verbrennung kann
dabei mit Vmrteil so durchgeführt werden, daß die Verbrennung in nächster Nähe des
stöchiometrischen Punktes stattfindet. Durch die Konstanthaltung der Brennstoffmenge
und die alleinige Regelung der Luft wird bei der Regelung in dem erfindungsgemäßen
Verfahren diaerzeugte Inertgasmenge konstant gehalten. Ein automatischer Ablauf
des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich somit mit einem zu den bekannten Verfahren
geringäügigen Aufwand an Regeleinrichtungen bewerkstelligen. Daher ergeben sich
auch nur sehr wenige Störquellen. Die Überwachung des Ablaufes das erfindungsgemäßen
Verfahrens ist besonders betriebssicher durch die automatische Überwachung, die
jeden Verfahrensschritt doppelt registriert und automatisch bei Auftritt eines Fehlers
die Anlage abschaltet. Zur Verbrennung des Brennstoffes mit der Luft wird bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise ein Brenner der Bauart Dr. Schoppe (DAS
1035306) verwendet, weil dieser Brenner regelungstechnisch außerordentlich günstige
Eigenschaften besitzt. Insbesondere für die Herstellung von Inertgas ist dieser
Brenner besonders vorteilhaft, da sich die Strömungsverhältnisse bei Größenänderungen
des Brenners exakt vorausberechnen,lassen und durch geeignete Zuführung des Brennstoffes,
inaaesondere in der Nähe des Staupunkts der Luft, besonders gute Reinheiten erzielen
lassen. Durch Regelung des Drucks am Ausgang des Brenners, d.h. durch Regelung der
bei der Verbrennung entstehenden Abgase, kann de r.Drcuk am Brennereingang urid
damit die zugeführte Luftmenge geregelt werden. Die Regelung der zur Verbrennung
gelangenden Luftmenge ist auch möglich durch Abblasen eines Teils der von einem
Gebläse geförderten Luft vor der Verbrennung, ebenso ist die Regelung der Luftmenge
möglich durch Abblasen eines Teils des Inertgases und damit durch Verminderung des
Drucks hinter dem Brenner. Auf diese Weise ergeben sich besonders einfache Möglichkeiten
einer laufenden Beeinflussung der Luftzifuhr zur Verbrennung. Die Kühlung der bei
der Verbrennung als Abgase entstehenden Inertgase erfolgt bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren in mehreren Schritten. Die Abkühlung
im ersten Schritt,
welche die Temperatur des heißen Inertgases von etwa 2000°C unmittelbar nach der
Verbrennung auf etwa 500 - 1000°C herunterdrückt, erfolgt vornehmlich durch Wärmestrahlung.
Die heißen Abgase strahlen die Wärme an eine Brennerumhüllung ab. Gegen Ende dieses
Vorganges unterstützt das an dieser Brennerumhüllung entlangstreichende Gas den
Wärmeübergang. Die Brennerumhüllung leitet die Wärme an ein außen vorbeigeführtes
Kühlmittel, beispielsweise Wasser, weiter. Durch den anfänglichen Wärmeübergang,
durch reine Wärmestrahlung wird eine sofortige Berührung der heißen Inertgase mit
den kalten Kammerwänden vermieden. Auch hinsichtlich dieser Kühlung durch Wärmestrahlung
ist eine Brennkammer nach dem System Dr. Schoppe für das erfindungsgemäße -Verfahren
besonders geeignet, weil in einer derarttigen Brennkammer die Verbrennung in einem
von Metallwänden, umschlossenen Raum stattfindet und sich in der Brennerumhüllung
eine Strömung in der Weise ausbildet, daß die heißen Inertgase die Wände der Brennerumhüllung
nicht berühren. Die Metallwände der .Brennkammer leiten die von den heißen Inertgasen
kommende Wärmestrahlung rasch nach außen an das Kühlmittel weiter. Im Gegensatz
zu den bisher bekannten Anlagen verlassen daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
die bei der Verbrennung entstehenden Abgase die Kammer und den nachgeschalteten-Strahlungskühler
bereits beträchtlich abgekühlt, so_daß für die nachfolgende Abkühlung und Trocknung
nurmehr Kühleinrichtungen und gegebenenfalls Trocknungsanlagen mit relativ geringen
Abmessungen erforderlich sind. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich daher in
Vorrichtungen durchführen, welche im Vergleich zu den bekannten Anlagen nur einen
geringen Raum einnehmen und daher beispielsweise mit Vorteil auf Schiffen eingebaut
werden können.
Mit Vorteil ist das Verfahren gemäß der Erfindung
so ausgebildet, daß der Druck hinter der Brennkammer konstant auf einen Wert eingestellt
wird, der das Brennstoff-Luft-Verhältnis in etwa auf das gewünschte Maß einstellt,
und daß durch eine Feinregelung der Druck so verändert wird, daß die zur Verbrennung
erforderliche Luft durch diese Druckänderung eingestellt wird. Es ist auch vorteilhaft;
den Druck der Luft vor der Brennkammer so einzustellen, daß nur die zur Verbrennung
erforderliche Luftmenge vom Gebläse gefördert wir;. Eine vorteilhafte Ausbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch dadurch gegeben, daß der Druck hinter
der Drennkammer konstant gehalten wird und die überschüssig erzeugte Luftmenge vor
der Brennkammer oder überschüssig erzeugtes Gas hinter der Brennkammer in Abhängigkeit
vom gewünschten Brennstoff-Luft-Verhältnis abgeblasen wird.
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Bei annähernd konstanten Eigenschaften von LWFt und Brennstoff ist
es auch vorteilhaft, unabhängig vom Druck des Verbrauchers den Druck hinter der
Brennkammer konstant zu halten oder zu regeln. Hierbei ist eine Feinregelung des
Brennstoffes oder der Luft erforderlich.
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Dip Luftmangen- oder Druckregelung ist besonders von Vorteil bei Verwendung
eines Gebläses mit steiler Charakteristik, beispielsweise eines Rootsgebläses, bei
dem das Volumen in geringem Maße vom Druck abhängig ist.
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Bei Durchführung vier Verbrennung in einer Brennkam<üer System
Dr. Schoppe ist das erfinjungsgemäße Verfahren deshalb günntig, da die Analyse des
erzeugten Inertgases durch geregelte Drosselung des Druckes der Luft
vor
der Brennkammer oder des erzeugten Inertgases hinter der'Brennkammer oder hinter
einer der Brennkammer nachgeschalteten Kühlvorrichtung bei Verwendung eines Gebläses,
daß eine vom Druck am Ausgang des Gebläses nur gering abhängige Luftmenge fördert,
im gewünschten maße beeinflußt wird. Auf diese Weise kann die Regelung des Brennstoff-
Luft-Verhältnisses in Abhängigkeit von der Analyse durch Verminderung der Luftzufuhr
feinfühlig geregelt werden.
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Eine besonders für die Anwendung auf Schiffen günstige Ausbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, daß als Kühlmittel zur Abfuhr
der Wärmestrahlung der in der Brennkammer entstehenden heißen Inertgase Wasser verwendet
wird. Zu diesem Zweck kann Seewasser ` oder Frischwasser um die die Brennkammer
umgebenden Metallwände herumgeführt werden.
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Mit Vorteil kann das erfindungsgemäße Verfahren auch ` so ausgestaltet
werden, daß für die Abfuhr der Wärmestrahlung der Inertgase als Kühlmittel bereits
gekühltes Inertgas verwendet wird, das in den Strahlungswärmetauscher zurückgeführt
wird und unmittelbar die Wärme des heißen Inertgases aufnimmt. Diese Ausbildung
des Verfahrens ist besonders für die Fälle geeignet, bei denen die Verwendung anderer
Kühlmittel, beispi-elsweise Wassers, zu unwirtschaftlich wärE. Zur Kühlung wird
hierbei ein' Teil von in dem Verfahren erzeugtem, bereits gekühltem Inertgas abgezweigt,
unter Druckerhöhung nochmals zurückgeführt, außen um die Brennkammerwände herumgeleitet
und anschließend mit dem bei der Verbrennung neu entstehenden Inertgas vermischt.
Auf diese und auf die vorstehend beschriebene Weise der Kühlung durch Strahlungswärmetauseh
am Wasser wird die Temperätur des bei der Verbrennung entstehenden Inertgases unverzüglich
von etwa 2000°C auf etwa 700°C herabgedrückt. Umfür die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens möglichst wenig Raum zu beanspruchen, ist es vorteilhaft,
Wenn
das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestaltet ist, daß in einem zweiten Schritt
der Kühlung des Inertgas unmittelbar durch Einsprühen des* Kühlmittels, in besonderen
Fällen Wassers, gekühlt wird. Diese Kühlung wird unterstützt durch eine ' vorhergehende
Tauchung durch das eingesprühte Kühlmittel. Es ist vorteilhaft, das Kühlmittel und
das Inertgas über de n. gesamten Kühlvorgang im Gegenstrom zu führen. Um das erfindungsgemäße
Verfahren aufstellungsmäßig besonders günstig zu gestalten, ist es möglich, beide
Kühlstufen in einer gemeinsamen Anordnung bei verschiedener Anordnung des Strahlungstauschers
auszuführen. Die Kühlung des heißen Inertgases erfolgt in diesem Falle in zwei Schritten:
1. durch Wärmestrahlung, 2. durch Berührung des Kühlmittels mit dem Inertgas. Dieses
Verfahren hat gegenüber den bekannten Verfahren, bei denen nur direkte Kühlung des
heißen Gases vorgenommen wird, den Vorteil, daß die insbesondere bei Verwendung
einer Brennkammer System Dr. Schoppe erzielbare Analyse der Verbrennung nicht durch
Einspritzen eines Kühlmittels in die Fb mme oder die heißen Inertgase
ge-
stört wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist günstig so ausgestaltet, daß nach
dem ersten Kühlschritt in einem anderen zweiten Schritt der Kühlung das Inertgas
in einem Wärmetauscher bis kurz oberhalb des Taupunkts des Verbrennungswassers und
in einem dritten Schritt in einem Kondensationskühler bis knapp oberhalb der Temperatur
eines Kühlmittels des Kondensationskühlers erfolgt. Die Kühlung erfolgt in diesem
Fall in drei Schritten: 1. durch Wärmestrahlung, 2. in einem Wärmetauscher, wobei
kein Verbrennungswasser ausfällt, und 3. in einem Kondensationskühler, in. dem das
Verbrennungswasser je nach der Temperatur des Kühlmittels, jedoch maximal bis kurz
oberhalb des Gefrierpunktes des Verbrennungswassers ausgeschieden wird. Die Durchführung
| aller drei Kühlschritte kanrilgetrennt voneinander |
angeordneten Kühlern erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß die Kühler in der gesamten
Anlage zur Durchführung des Verfahrens an getrennten, eine besonders günstige Raumausnutzung
zulassenden Plätzen angeordnet werden können. Besonders beim Einbau in Schiffe ist
dies von ausschlaggebender Bedeutung. Die Berührungskühler können durch Aufteilung
in zwei Kühlschritte dadurch besonders günstig gestaltet werden, daß der erste Kühler
als Röhrenwärmetauscher im Gegenstromprinzip und der Kondensationskühler als Wärmetauscher,
bei dem eine große Fläche.auf kleinem Raum untergebracht werden kann, beispielsweise
als Rippenröhrenwärmetauscher, ausgeführt werden.
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Wenn zur Kühlung des heißen Inertgases in der bereits beschriebenen
Weise rückgeführtes, bereits gekühltes Inertgas verwendet wird, ist es günstig,
wenn das Ver-, fahren gemäß der Erfindung so ausgestaltet ist, daß das Inertgas
im zweiten Schritt der Kühlung in einem Wärmetauscher unter Verwendung von Luft
oder Gas als Kühlmittel bis unterhalb des Taupunktes des Verbrennungswassers, jedoch
bis maximal .bis oberhalb des Gefrierpunktes des Verbrennungswassers, gekühlt wird.
Diese Ausgestaltung de.s Verfahrens ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die
Verwendung von Wasser als Kühlmittel unwirtschaftlich ist.
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'Um eine ausreichende Trocknung des erzeugten Inertgases zu erreichen,
ist das Verfahren gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß das Inertgas in einer
Kälteanlage mittels eines Kühlrriittels, welches seinerseits mit einem geeigneten
Kühlmittel, beispielsweise Luft oder Wasser, gekühlt wird, auf eine Temperatur kurz
oberhalb des Gefrierpunktes das Verbrennungswassers abkühlen und anschließend in
einer ansich bekannten rotierenc;on oder stationären Trocknungsanlaga auf einen
f-j,jjjunkt zwis;:t@c:n -20 und -BLIOG zu trocknen,
Dabei ist es
beispielsweise bei der Herstellung von Inertgas-Anlagen auf Schiffen besonders günstig,
wenn zur Kühlung des Inertgases auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes
ein Kühlmittel verwendet wird, welches aus einem Kühlkreis unter geeigneter Regelung
abgezweigt wird. Eine weitere Trocknung des im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten
Inertgases-kann dadurch erfolgen, daß das auf einem Taupunkt zwischen -50 und -800C
getrocknete Inertgas durch ein weiteres Kältemittel, welches beispielsweise in der
Nähe der erfindungsgemäßen Anlage verfügbar ist, in einer umschaltbaren Kälteanlage
auf einen tiefen Taupunkt zwischen -80 und -1600C getrocknet wird. Das so verfügbare
Kältemittel wird aus einem vorhandenen Kühlkreis unter geeigneter Regelung abgezweigt.
Dieser Kühlkreis ist in vielen Fällen, beispielsweise bei Frahctschiffen, Kühlschiffen
oder Schiffen zum Transport flüssiger Gase sowie bei Anlagen für die Lagerung leichtverderblicher
Güter oder flüssiger Gase bereits vorhanden. Eine ausgezeichnete Trocknung des Inertgases
wird erreicht, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung so ausgestaltet ist, daß das
Inertgas zunächst zur Trocknung mittels eines Kompressors auf einen höheren Druck
verdichtet wird und das verdichtete Inertgas ar7schließend in einem dem Kompressor
nachgeschalteten Kühler auf eine Temperatur kurz oberhalb das Kühlmittels gebracht
wird, wobei unter Druck mechanisch ein Großteil des Wassers bei der Kühlung abgeschieden
wird. Anschließend wird das Inertgas unter Druck mittels eines Adsorptionsmittels
in einem umschalt-
| baren oder kontin uierlich - arbeitenden an sich be- |
| kannten Adsorber vorn restlichon Verbrennungsw@:sser |
| wie vor beschrieben auf rainen FauE)iinkt zwischen |
| -25 und -600C befreit. Dabei kann das Verfahren mit |
| Vorteil s0 allsgaFührt sain, @laß das Adsorf)t;ionsmitts1 |
| mittels entspanrtturn, j1->>n r@l@@[email protected] |
| befreiten Inertoas yj@_rt.i, indem tlir-r;3us |
Inertgas in einem Regenerierungsarbeitsgäng durch den Adsorber
geschickt wird, das dort adsorbierte Wasser aufnimmt und anschließend vor dem Kompressor
wieder in die Inertgasleitung für das frei erzeugte Inertgas eingespeist wird. Auf
diese Weise ist eine Regenerierung des Adsorptionsmittels unter@Verwendung des in
dem Verfahren erzeugten Inertgases möglich. Die Verwendung von freimachenden Mitteln
ist überflüssig. Das Regenerationsgas wird nicht als Verlust abgeleitet, so daß
das gesamte erzeugte Inertgas auch dem Verbraucher zugeführt werden kann. Dieses
Verfahren ist besonders für die Verwendung auf Schiffen geeignet.
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W-'-eitere. Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens ergeben sich aus den Patentanspvchen und aus der nachfolgenden Beschreibung
mehrerer Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Vorrichtungen zur Durchführung
desselben in Verbindung mit den jeweiligen Zeichnungen. Es zeigen: Figur 1: eine
prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, aus der der grundsätzliche Ablauf des Verfahrens und die selbsttätige
Regelung hervorgeht, Figut Z: eine prinzipielle Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles
einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches sich
besonders für die Verwendung auf Schiffen eignet, Figur 3: eine prinzipielle Darstellung
eines dritten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, welches sich beIspielsweise zur Aufstellung an einem Ort, an dem kein
Wasser zur Verfügung
ist, z. B: einer Erdölraffinerie, eignet,
Figur 4: eine prinzipielle Darstellung einer Inertgastrocknungsvorrichtung, welche
einen Bestandteil einer Vorrichtung zur des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet,
Figur 5: eins, weiteres Ausführungsbeispiel einer Trocknungsvorrichtung als Bestandteil
einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Figur 6: eine,
Einzelheit eines Ausführungsbeispieles des er®indungsgemäßen Verfahrens mit Einsprühung
des Kühlmittels bei vertikaler Anordnung des Strahlungswärmetauschers.
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Aus Figur 1 ist eine Brennstoffpumpe 1, beispielsweise eine Ölpumpe
ersichtlich, welche pro Zeiteinheit eine konstante menge Brennstoff durch die Düse
2 in die Brennkammer 3, vorzugsweise eine Brennkammer nach dem System Dr. Schoppe
fördert. Weiterhin ist ein Gebläse 4 dargestellt, welches Verbrennungsluft in die
Brennkammer 3 fördert. In der Brennkammer 3 wird der Brennstoff mit der Luft zu
einem r,bgas, welches eine Gemisch aus inerten Gasen darstellt, dem sogenannten
Inertgas, verbrannt.
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Bei der Verbrennung wird Wärme frei, so daß das Inertgas eine hohe
Temperatur aufweist. Einen Teil der Wärme strahlt das Inertgas unmittelbar nach
der Verbrennung in der Brennkammer 3 an die Wände 5 der Brennkammer 3 ab. Die Wände
5, die vorzugsweise aus Metall bestehen,
werden von außen durch
ein in einem Kühlmantel 6 geführtes Kühlmittel, beispielsweise Wasser, gekühlt.
Die Inertgase verlassen die Brennkammer mit einer Temperatur von etwa 700°C. Hinter
der Brennkammer 3 mit dem unmittelbar daran angebauten Wärmestrahlungskühler sind
weitere Kühlvorrichtungen vorgesehen, welche das Inertgas vollständig abkühlen.
In dem in Fig. 1 gezeichneten Beispiel sind hinter der Brennkammer 3 ein Wärmetauscher
7 und ein Kondensationskühler 8 angeordnet. Beide.Kühlvorrichtungen können beispielsweise
mit Seewasser gekühlt werden. In dem Kondensationskühler 8 fällt ein Großteil des
im Inertgas enthaltenen Verbrennungswassers aus. Falls auch die noch im Inertgas
verbleibenden Reste an Verbrennungswasser nahezu vollständig aus dem Inertgas herausgenommen
werden sollen, wird hinter den Kondensationskühler 8 noch eine in Fig. 1 nicht dargestellte
Trocknungseinrichtung geschaltet. Das gekühlte und getrocknete Inertgas wird schließlich
über eine Leitung 9 einer Sammel- oder Verbrauchsstelle zugeführt. Das in Fig. 1
veranschaulichte Verfahren läuft vollkommen selbsttätig ab. In die Leitung 9 ist
eine Analyse-Vorrichtung 10 eingeschaltet, . welche die Zusammensetzung des hergestellten
Inertgases laufend überprüft. Diese Überprüfung kann so erfolgen, daß ein charakteristischer
Bestandteil des Inertgases, beispielsweise 02 oder C0, mengenmäßig kontrolliert
wird. Die Meßwerte der Analyse-Vorrichtung werden einer Regeleinrichtung 11 zugeleitet,
welche ihrerseits die-Luftzufuhr zu der Brennkammer 4 so steuert, daß das in der
Brennkammer 3 sich einstellende Brennstoff-Luft-Verhältnis bei der Verbrennung ein
Inertgas liefert, welches die gewünschte U Zusammensetzung aufweist. Diese Inertgaszusammensetzung
wird durch die Regelung der Luftzufuhr laufend kontrolliert und konstant gehalten.
Für die Regelung der LuftzuEhr gibt es mehrere Möglichkeiten, welche gemeinsam in
Fig. 1 dargestellt sind. 39 nach den konstruktiven
Gegebenheiten,
beispielsweise abhängig von der Art des verwendeten Gebläses- 4 oder der verwendeten
Brennkammer 3 oder der Kapazität der gesamten Anlage ist die eine oder die andere
Möglichkeit vorzuziehen. Beispielsweise kann das Gebläse 4 so ausgelegt sein, daß
es pro Zeiteinheit eine Luftmenge fördert, die größer äls die für die Verbrennung
erforderliche Luftmenge ist. Die überschüssige Luftmenge wird dann durch ein vor
der Brennkammer 3 angeordnetes und von der Regeleinrichtung 11 gesteuertes Regelventil
12 abgeblasen. Bei Verwendung eines Gebläses 4, bei dem die geförderte Luftmenge
vom Druck hinter dem Gebläse gering abhängt, kann die Luftmengenregelung auch mittels
eines Drosselklappenorgans 13 erfolgen, welches zwischen Gebläse 4 und Brennkammer
3 geschaltet ist. Das Drosselklappenorgan 13 wird in diesem Falle von der Regeleinrichtung
11 gesteuert. Bei Verwendung einer Brennkammer nach dem System Dr. Schoppe, bei
welcher der Druck hinter der Brennkammer sich auf den Druck in der Luftleitung vor
der Brennkammer auswirkt, kann die Luftmengenregelung auch mittels eines unmittelbar
hinter die Brennkammer mit dem Wärmestrahlungstauscher geschalteten Drosselklappenorgans
14 oder mit einem hinter die Kühlvorrichtungen geschalteten Drosselklappenorgans
15 erfolgen. Dabei wird das Drosselklappenorgan 14 bzw. 15 von der Regeleinrichtung
11 gesteuert. Ebenso kann auch durch ein Regelventil 16 ein Teil der erzeugten Inertgasmenge
abgeblasen und dadurch der Druck hinter der Brennkammer beeinflußt werden. Obwohl
in Fig. 1 sowohl die Regelventile 12 und 16 als auch die Drosselkalppen 13, 14,
15 alle der Einfachheit halber in dem gleichen Schaltplan eingezeichnet sind, genügt
selbstverständlich@eines der mittel, welches entsprechend den Gegebenheiten der
gesamten Vorrichtung ausgewählt ist, zur Regelung.
In Fig.- 2 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
-Verfahrens dargestellt, welche Vorrichtung beispielsweise vorteilhaft für den Einbau
in Schiffen geeignet ist. Soweit di.a Teile dieser Vorrichtung mit der vorstehend
geschilderten Vorrichtung prinzipiell übereinstimmen, werden sie mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet. In der Vorrichtung nach Fig. 2 wird Brennstoff in einem Brenner 3, welcher
nach dem System Dr. Schoppe aufgebaut ist, zu Inertgas verbrannt. Der zu verbrennende
Brennstoff wird durch eine als Ülpumpe ausgebildete Brennstoffpumpe 1 in zeitlich
konstanter Menge in die Brennkammer 3 gepumpt und durch eine oder mehrere Düsen
2 eingebracht. Vor und nachd der Gren6sbffpumpe 1 befindet sich je ein Ölfilter
17 bzw. 18.
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Die Verbrennungsluft wird mittels eines als Rootsgebläses ausgebildeten
Gebläses 4 in die Brennkammer gefördert. Die Luft wird durch einen Luftfilter 19
und einen Ansaugschalldämpfer 20 hindurch aus der Umgebung angesaugt. Hinter dem
Gebläse 4 ist noch ein Druckschalldämpfer 21 angeordnet. Die Brennstoffpumpe 1 und
das Gebläse 4 werden von einem fiotor 22, vorzugsweise einem Elektromotor, angetrieben.
Der Antrieb erfolgt gegebenenfalls über zwischengeschaltete Getriebe. Unmittelbar
an die Brennkammer 3 ist ein Strahlungswärmetauscher angebaut. Ein Kühlmantel 6
umgibt die metallischen Wände 5 der Brennkammer 3. Durch den Kühlmantel 6 wird Frischwasser
oder Seewasser als Kühlmittel gepumpt, letzteres wird durch eine Seewasserleitung
23 beispielsweise unmittelbar aus dem Meer gepumpt. Die Kühlung des Inertgases erfolgt
bei der Anlage nach Fig. 2 in drei Schritten. Der erste Schritt wird in dem Strahlungswärmetauscher
unmittelbar an der Brennkammer durchgeführt. Der zweite Schritt erfolgt in einem
üblichen Wärmetauscher 7 mit Berührungsheizflächen, beispielsweise in einem Röhrenkühler.
Auch durch diesen Wärmetauscher 7 wird Seewasser
als Kühlmittel
gepumpt. Das Inertgas tritt mit einer Temperatur von etwa ?00oC.in den Wärmetauscher
? ein und verläßt ihn mit einer Temperatur von etwa 200oC.-Der dritte Kühlschritt
erfolgt dann in einem Kondensationskühler B, beispielsweise in einem Rippenrohrkühler,
durch den ebenfalls Seewasser als Kühlmittel gepumpt wird. Der Kondensationskühler
6 ist so angeordnet, daß das Kondensat in der Strömungsrichtung des Inertgases an
den Wänden des Kondensationskühlers herabläuft und am tiefsten Punkt mittels eines
Kondenswasserableiters 24 abgezogen wird. Das Inertgas tritt in den Kondensationskühler
mit etwa 2000C ein und verläßt ihn mit einer Temperatur kurz oberhalb der des Kühlmittels.
Falls das Inertgas nach der Kühlung noch von dem Rest des im Ges verbliebenen Verbrennungswassers
befreit werden soll, wird hinter die Kühleinrichtung eine allgemein mit 25 bezeichnete
Vorrichtung zum Trocknen des Inertgases geschaltet.-Ausführungsbeispiele für die
Vorrichtung 25 zum Trocknen des Inertgases werden weiter unten beschrieben. In die
Leitung, welche das erzeugte Inertgas zu einer Verbrauch- oder Sammelstelle führt,
ist eine allgemein mit 26 bezeichnete Abblasvorrichtung. Diese Abblasvorrichtung
ist zweckmäßig so ausgebildet, daß beim Umschalten von einem Gasweg auf den anderen
immer der gleiche Querschnitt geöffnet bleibt, um Druckstöße auf die Regelung zu
vermeiden. Dieses Abblasen wird beispielsweise beim Anfahren der Vorrichtung vorgenommen,
solange das erzeugte Inertgas noch nicht die gewünschte Zusammensetzung erreicht
hat. Erst wenn durch Einregeln der der Brennkammer 3 zugeführten Luftmenge die Verbrennung
so abläuft, daß das Inertgas in der gewünschten Zusammensetzung gebildet wird, wird
das Drei-Wege-Ventil der Abblasvorrichtung umgestellt, so daß das Inertgas nicht
mehr ins Freie geblasen, sondern einer Sammel- oder Verbraucher-Btelle zugeführt
wird. Die Ausführung der Abblasvorrichtung 26 kann als Drei-Wege=Ventil oder als
zwei voneinander getrennte Ventile erfolgen. Diese Ventile werden
so
gesteuert, daß unabhängig von der Ventilsteuerung stets der gleiche Gesamtquerschnitt
offen bleibt. Dadurch werden Regelschwierigkeiten vermieden. Die Abblasvorrichtung
wird automatisch von einer nicht dargestellten Regeleinrichtung gesteuert. Sie kann
so ausgebildet sein, daß sie auch immer dann öffnet, wenn der Bedarf des Verbrauchs
an Inartgas geringer ist als die erzeugte Inertgasmenge. Die nicht dargestellte
Regeleinrichtung regelt auch die dem Brenner 3 zugeführte Luftmenge durch Steuerung
des ßlotors eines Abblasventils 30.
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In die Regeleinrichtung werden die maßwerte einer Analysenvorrichtung
31 eingespeist, welche hinter dem Kondensationskühler 8 in die Inertgasleitung eingeschaltet
ist. Auf diese Weise erfolgt eine automatische Regelung der Luftzufbhr mittels des
Abblasventiis 30 und der Inertgasableitung mittels der Abblasvorrichtung 26. Es
ist Jedoch beispielsweise auch möglich, hinter der Analyse-Vorrichtung 31 ein automatisch
arbeitendes Druckregelventil vorzusehen, welches den Druck in der Inertgasleitung
hinter der Brennkammer konstant hält. Die Analyse-Vorrichtung 31 muß dann nicht
mit einer Regeleinrichtung verbunden sein, sondern nur mit einer Anzeigeeinrichtung,
beispielsweise einer Alarmglocke, die ein Signal gibt, wann die Analyse des erzeugten
Inertgases nicht stimmt. Dann kann durch eine Steuerung des Abblasventils 30 von
Hand die Luftzufuhr so geregelt werden, daß Inertgas der gewünschten Zusammensetzung
erzeugt wird. In Fig. 2 sind an einigen Stellen des Schaltplans durch sechseckige
Symbole Stellen angedeutet, an denen Maßfühler für die physikalischen Zustandsgrößen
der in dem Verfahren verwendeten Medien angeordnet sind. Diese Maßfühler sind entweder
mit Anzeigegeräten an einer Steuerwarte oder mit Steuerkontakten der Regalöinrichtung
verbunden oder steuern unmittelbar Ventile. Von den in den Sechsecken verwendeten
Buchstaben bedeuten:
P "Druck", T "Temperatur", M "Motor", H "Hoch",
L "Nieder", V "Ventil", SV "Magnetventil", IT "Zündtransformator".
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In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Diese Vorrichtung ist
beispielsweise zur Aufstellung in einer Erdölraffinerie bestimmt. Als Brennstoff
wird Propan verwendet. Das Propan wird in einer allgemein mit 27 bezeichneten Verdampfungsanlage
verdampft und in dampfförmigem Zustand oder bei Verwendung einer Vorrichtung nach
Fig. 2 in flüssigem Zustand durch eine Düse 28 in eine allgemein mit 29 bezeichnete
Brennkammer eingebracht. Die Luft wird in der bereits an Hand der Fig. 3 beschriebenen
Weise mittels eines Gebläses !+, das als Drehkolbengebläse ausgebildet ist, in die
Brennkammer 29 gefördert. Die zugeführte Luftmenge wird mittels eines Abblasventils
30
geregelt, welches von der nicht dargestellten Regeleinrichtung in Abhängigkeit
von der mittels einer Analyse-Vorrichtung 31 gemessenen Zusammensetzung des Inertgares
gesteuert wird. Alle weiteren in die Luftzuleitung eingeschalteten Teile sind, soweit
sie prinzipiell bereits an Hand cJor Fig. 2 beschriebenen Teilen entsprechen,
mit den dort verwendeten Hezugszeichen bezeichnet. Die Hrennkammer 29, in der die
Verbrennung des Propans zu Inertgas stattfindet, ist als Brennkammer mit Gegenkammer
nach dem System Dr. Schoppe (DAS 1035306) ausgebildet. Das Propan wird in
einer pro Zeiteinheit konstanten Menge durch die Düse 28 in tiie Brennkammer 29
eingebracht. Zur Zündung der Verbrennung dient eine allgemein mit 32 bezeichnete
Zündvorrichtung, welche Zuleitungen für Propan und Luft aufweist und welche die
Verbrennung mittels einer Zündkerze 33 in Gang bringt. Die bei der Verbrennung
in der eigentlichen--Verbrennungskammer 34
gebildeten heißen Inertgasn strahlen
einen Teil ihrer Wärme an die Wända der Verbrennungskammer 34 ab.
Die
heilen Inertgase strömen dann in eine Gegenkammer 35, in der sie sich mit kühlem
Inertgas mischen, welches in einem Rückführkreislauf 36 von bereits erzeugtem und
gekühltem Inertgas abgezweigt und zurück in die Grennkammer 29-geleitet wird. Durch
Mischung der heißen, bei der Verbrennung entstehenden Inertgase, und der bereits
gekühlten Inertgase entsteht ein Inertgas, dessen Temperatur bereits beträchtlich
unter der Verbrennungstemperatur liegt. Dieses Gas streicht an den Wänden der Verbrennungskammer
34 vorbei, kühlt diese und verläßt dann die Brenn- und Mischkammer 29 mit einer
Temperatur von etwa 700°C. In einem Wärmetauscher 37 wird das Inertgas dann von
700°C in einem Schritt bis auf eine Temperatur unterhalb des Taupunktes des Inertgases
gekühlt. Als Kühlmittel wird Luft verwendet, die mittels eines Gebläses 38 durch
den Wärmetauscher 37 geblasen wird. Anstelle von Luft kann auch ein anderes aus
der Umgebung oder einem Vorratsbehälter herbeigeführtes Gas verwendet werden. Das
in dem Wärmetauscher . 37 ausfallende kondensierte, bei der Verbrennung en tstandene
Wasser wird durch einen Kondenswasserabscheider 39 abgeführt. Das gekühlte Inertgas
strömt dann weiter zu einer Trocknungsvorrichtung. An der Inertgasleitung 40 ist
ein Thermometer 41 vorgesehen, mittels dessen die Temperatur des Inertgases hinter
dem Wärmetauscher 37 von außen kontrolliert Werden kann. Von der Inertgasleitung
40 zweigt vor der Trocknungsvorrichtung die Rückleitung 36 mit einer darin angeordneten
Drosselklappe 42 ab. Ein in der Rückleitung angeordnetes Gebläse 43 fördert einen
Toil des gekühlten Inertgases in die Gegenkammer 35 der Brennkammer 29 zurück. Dort
vermischt sich das gekühlte Inertgas mit neu entstandenem heißen Inertgas und kühlt
dieses in der bereits beschriebenen Weise ab.
Die Hauptmenge des
in der Inertgasleitung 40 strömenden Inertgases wird jedoch nicht über die Rückleitung
zurückgeführt, sondern strömt direkt in einen Wärmetauscher 44 einer allgemein mit
45 bezeichneten Kältevorrichtung. In dem Wärmetauscher 44, durch den ein Kältemittel
mittels eines Kompressors 46 in geschlossenem Kreislauf gepumpt wird, wird das Inertgas
auf eine Temperatur kurz oberhalb des Gefrierpunktes des noch im Gas vorhandenen
Verbrennungswassers gekühlt. Das kondensierende Wasser wird über einen Kondenswasserabscheider
47 abgeführt. Das Kältemittel wird in einem Kühler 74 mittels Luft gekühlt, wobei
die Luft von zwei Gebläsen 77, die einen gemeinsamen Antrieb 78 haben, gefördert
wird.
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Das Inertgas gelangt nach der Kühlung an eine Verzweigungsstelle 48.
Eine Abzweigung der Leitung ist durch ein von der nicht dargestellten Regeleinrichtung
gesteuertes Ventil 49 abgeschlossen. Bei Öffnung des Ventils kann das Inertgas über
eine Drosselklappe 50 ins Freie abgeblasen werden. Der Sinn dieses Abblasens wurde
bei der Beschreibung der Vorrichtung nach Fig. 2 bereits erläutert. Auf diese Beschreibung
wird verwiesen. Die' andere Abzweigung der Gasleitung' führt zu einer ansich bekannten
Trocknungsvorrichtung 51, beispielsweise einer Trocknungsvorrichtung nach der Bauart
munters.
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In die Zuleitung zu der Trocknungsvorrichtung 51 ist unmittelbar hinter
der Abzweigung ein von der nicht dargestellten Regeleinrichtung gesteuertes Ventil
52 und eine Drosselklappe 53 eingeschaltet. -Vor der Trocknungsvorrichtung 51 ist
ein Steuerschieber 54 und hinter der Trocknungsvorrichtung ist ein Steuerschieber
55 angeordnet, welche von Hand oder mittels der Regelungseinrichtung betätigbar
sein können. Eine Umgehungsleitung 56 mit einem Sperrschieber 57 ist so angeordnet,
daa.das Inertgas auch um die Trocknungsvorrichtung 51 herumgeführt werden kann,
wenn eine Trocknung nicht durchgeführt
werden soll. Die Regenerierung
der Trocknungselemente der Trocknungsvorrichtung 51 erfolgt mittels Luft, die in
einem dampfbeheizten Wärmetauscher 58 erwärmt und mittels eines Gebläses 59 durch
die Trocknungsvorrichtung 51 gepumpt wird.
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Der zur' Vorwärmung der Luft in dem Wärmetauscher 58 verwendete Dampf
wird über eine durch die nicht dargestellte Regeleinrichtung gesteuerte- Ventilgruppe
60 einem nicht dargestellten Dampfreservoir entnommen und strömt nach Durchgang
durch den Wärmetauscher 58 zu weiteren Stellen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
um diese zu erwärmen. Beispielsweise dient ein Teil des Dampfes zur Vorwärmung 61
der Kurbelwanne der Kühlmittel-Pumpe 46. Außerdem werden durch den Dampf die Gehäuse
der Kondenswasserabscheider 47 und 39 erwärmt. Schließlich wird der Dampf über einen
Kondenswasserabscheider 62 abgeführt.
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Das in der Vorrichtung nach Fig. 3 erzeugte Inertgas wird am Ende
der Vorrichtung über ein von der Regeleinrichtung gesteuertes Ventil 63 einer nicht
dargestellten Verbrauchs- oder Sammelstelle zugeführt. Die Vorrichtung nach Fig.
3 arbeitet vollkommen automatisch. Die Analyse-Vorrichtung 31, welche hinter , dem
Wärmetauscher 44 in die Inertgasleitung eingebaut ist, mißt laufend die Zusammensetzung
des erzeugten Inertgases durch Messung der menge eines charakteristischen Bestandteils
des Gases. Die Maßwerte werden an die nicht dargestellte Regeleinrichtung geleitet,
welche wann über das Steuerventil 30 die der Brennkammer 29 zugeführte Luftmenge
regelt. Die Bedeutung der im Schaltplan nach Fig. 3 eingezeichneten sechseckigen
Symbole wurde an Hand der Beschreibung der Vorrichtung nach Fig. 2 bereits erläutert,
so daß auf diese Erläuterung verwiesen werden kann.
In Fig. 4 ist
ein Ausführungsbeispiel für eine Trocknungsvorrichtung dargestellt, welche beispielsweise
als die in Fig. 2 mit 25 bezeichnete Trocknungsv:orrichtung einen Teil einer erfindu-gsgemäßen
Vorrichtung. bilden kann, für die aber auch selbständiger Schutz beansprucht wird.
Gekühltes Inertgas, welches beispielsweise in einer Vorrichtung nach Fig. 2 in drei
Schritten auf etwa 400C gekühlt wurde, wird durch eine Kältevorrichtung 64 geleitet
und indieser Kältevorrichtung auf etwa SOC abgekühlt. Als Kühlmittel kann durch
diese Kältevorrichtung 64 ein Kältemittel gepumpt werden, das aus einem Kühlkreis
einer bereits vorhandenen Kühleinrichtung abgezweigt wird. Dies ist insbesondere
beim Einbau der Vorrichtung auf Flüssiggas-, Tank-, und Frachtschiffen von Vorteil.
Das gekühlte Gas wird dann einer mit Lithiumchlorid beschichteten, kontinuierlich
rotierenden Trommel 65 zugeführt und durch diese hindurchgedrückt. Dabei wird das
Inertgas getrocknet. Die Trommel 65 wird dauernd durch einen Motor 66, gegebenenfalls
über ein nicht dargestelltes Getriebe, angetrieben. Die Regeneration erfolgt mittels
warmer Luft, welche in einem Regenerationsbereich R durch die Trommel hindurchgeblasen
wird. Die Luftvorwärmung erfolgt mit Dampf. Die hierzu verwendeten Einrichtungen
wurden bereits bei der Vorrichtung nach Fig. 3 beschrieben und sind, soweit sie
mit Teilen dieser Vorrichtung grundsätzlich übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Eire Umgehungsleitung 6? ermöglicht eine Umgehung der Trocknungstrommel
65, falls dies erwünscht ist. Das aus der Trocknungseinrichtung austretende. Inertgas
hat eine Temperatur von etwa 200C und einen Taupunkt von etwa -200C.
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In Fig. 5 ist ein weiteres. Auführungsbeispiel für eine Trocknungsvorrichtung
25 dargestellt. Das Inertgas
tritt mit einer Temperatur von etwa
400C in einen Kompressor 68 ein und wird in diesem auf einen höheren Druck verdichtet
und dann in einem Nachkühler 69 gekühlt. Dabei fällt ein Teil des im Inertgas verbliebenen
Restwassers aus, das über einen Kondenswasserabscheider 70 abgeführt wird. Im Kompressor
68 kann das Inertgas beispielsweise bis auf einen Druck komprimiert werden, der
dem für die Speicherung oder den Verbrauch des Inertgases benötigten Druck entspricht.
Der erzeugte Druck kann aber auch niedriger gehalten werden. Nach üurchströmen des
Nachkühlers strömt das Inertgas durch einen von zwei parallel geschalteten Adsorptionsbehältern
71 bzw. 72 (im dargestellten i Falle durch den Behälter 71). In den Behältern 71
und 72 ist ein Adsorptionsmittel, beispieslweise Silica-Gel, welches das restliche
im Inertgas enthaltene Wasser adsorbiert. Nach Durchströmen des Adsorptionsbehälters
verläßt das Inertgas getrocknet die Vorrichtung. Ein Teil des getrockneten , Inertgases
wird über eine allgemein mit 73 bezeichnete Ventilgruppe abgezweigt und durch den
gerade nicht zur Adsorption verwendeten Adsorptionsbehälter (im gezeichneten Fall
Behälter 72) zurückgeführt.
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Das getrocknete Inertgas nimmt beim Durchströmen dieses Behälters
72 die in dem Adsorptionsmittel angesammelte Feuchtigkeit auf und strömt in einer
durch eine allgemein mit 74 bezeichnete Ventilgruppe gesteuerte Rückleitung zurück
und wird vor dem Kompressor 68 in die Inertgas-Hauptleitung wieder eingespeist.
Dort wird das zur Regeneration des Adsorptionsbehälters verwendete Inertgas zusammen
mit frischem Inertgas komprimiert. Dabei fällt die im Inertgas enthaltene Feuchtigkeit
im Nachkühler 69 wieder aus. Damit wird die gesamte Feuchtigkeit des Inertgases
durch den Wasserabscheider 70bgeführt. Durch Umsteuern
der Ventilgruppe
74 werden die Adsorptionsbehälter 71 und 72 abwechselnd zur Adsorption verwendet.
Rückschlagventile 73 lassen das Gas nur in einer Richtung strömen. Während in-einem
Behälter die Feuchtigkeit adsorbiert wird, wird gleichzeitg das Adsorptionsmittel
im anderen Behälter regeneriert. Hinter dem Nachkühler 69 sind Überströmventile
79 angeordnet, durch welche ein Bruchteil des Inertgases unmittelbar in die Rückführungsleitung
eingespeist und vor dem Kompressor 68 wieder in die Hauptleitung eingeführt werden
kann. Auf diese Weise können das Gebläse 4, welches die Luft zur Brennkammer 29
fördert, und der Kompressor 68 feinfühlig aufeinander abgestimmt werden, falls sie
unterschiedliche Förderleistungen haben.
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Der Kompressor 68 kann ganz entfallen, wenn anstelle des Gebläses
4 ein Verdichter vorgesehen ist, welcher die Luft bereits vor der Brennkammer 29
hoch verdichtet. Die Verbrennung in der Kammer 29 findet dann unter hohem Druck
statt, sp daß das erzeugte Inertgas bereits mit hohem Druck zu den Kühl- und Trockenvorrichtungen
strömt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann so ausgebildet werden, daß das
Inertgas nach der Verdichtung auf einen hohen Druck einer Trocknungsvorrichtung
nach Fig. 5 zugeführt wird, in der zur Adsorption des Kohlendioxydgehaltes der obere
Teil des Adsorptionsbehälters mit einem geeigneten Adsorptionsmittel, beispielsweise
molekularsieb, gefüllt ist, um nach der Entfernung des restlichen Passerdampfes
den gesamten C02- Gehalt zu entfernen. Es ist auch möglich, nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Adsorption des Restwassers und die Adsorption des C02 in räumlich
voneinander getrennten Vorrichtungen durchzuführen. Bei diesem letztgenannten Verfahren
wird das mit C02 beladenen Regeneriergas abgeleitet.
In Fig. 6
ist ein Teilabschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellt. Dabei findet die Verbrennung wieder in einer Brennkammer
statt, deren metallische Wände 5 von einem Kühlmantel 6 umgeben sind. Das Kühlmittel
befindet sich im Raum um die metallischen Wände 5 und umschließt diese von allen
Seiten. Das Kühlmittel, welches bei Aufstellung der Vorrichtungen auf Schiffen vorzugsweise
Seewasser ist, wird in einem als Gaswäscher bezeichneten Schacht 80 von den Düsen
81 zugeführt und versprüht. Dabei kühlt es das aus einer Tauchung 82 kommende Inertgas,
wobei gegebenenfalls unerwünschte Bestandteile ausgewaschen und durch die Wasserablaßvorrichtung
83 abgeführt werden können.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt.
Beispielsweise können auch andere Kühlmittel als Seewasser oder Luft zur Kühlung
des Inertgases verwendet werden, beispielsweise Gase , oder Süßwasser. Zur Regelung
des Ablaufes des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur , Durchführung
des Verfahrens können an sich bekannte Regeleinrichtungen verwendet werden, welche
die von der an sich bekannten Analyse-Vorrichtung eingespeisten meßwerte verarbeiten
und die. Luftmengeregelung in der beschriebenen Weise steuern.
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Sämtliche aus der Beschreibung und der Zeichnung, einschließlich der
konstruktiven Einzelheiten, hervorgehenden f0erkqale und Verfahrensschritte, können
auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein..