DE184280C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— Jü 184280 -' KLASSE 24 e. GRUPPE

FREDERICTHUMAN in WESTMINSTER, Engl.

Wassergasapparat mit zwei oder mehr Feuerungsanlagen, die bei der Blaseperiode parallel geschaltet sind, bei der Gasentwicklungsperiode

dagegen hintereinander.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. April 1904 ab.

Die bekannte Form von Wassergasapparaten ist der einfach wirkende Generator, bei welchem eine in einer einzigen Generatorkammer befindliche Schicht von Brennstoff abwechselnd mit Luft behufs Temperaturerhöhung des Brennstoffes angeblasen und dann zum Zweck des Gasens von Dampf durchströmt wird. Ferner gibt es zwei- oder mehrfach geteilte Generatoren, bei welchen in verschiedenen Generatorkammern zwei oder mehrere Brennstoffschichten abwechselnd angeblasen und von Dampf durchströmt werden, indem sie zuerst während des Warmblasens parallel (die Luftströme sind hierbei in zwei oder mehrere'Teile geteilt) geschaltet werden und dann während der Gasperiode der Dampf oder ein Teil desselben die verschiedenen Brennstoffschichten in Reihen geschaltet]durchströmt. Diese letztere Form des Apparates besitzt gegenüber dem einfach wirkenden Generator unter bestimmten Bedingungen gewisse Vorteile, besonders bezüglich der Brennstoffersparnis. Gleichzeitig ist diese Form aber auch komplizierter in der Wirkungsweise und geneigt, gefährliche Explosivmischungen zu bilden, wenn die Behandlung in ungeeigneter Weise stattfindet. Hinsichtlich der Anwendung bekannter Sicherheitsvorrichtungen besitzt diese Form also Nachteile, welche in den einfachen Generatoren nicht vorhanden sind.

Einfach wirkende Wassergasapparate sind schon mit Sicherheitsvorrichtungen versehen

worden, wobei das Lufteinlaßventil und das Gasauslaßventil aus dem Generator und Dampf- und öleinlaßventil zwangläufig miteinander verbunden sind, derart, daß sie nicht in Tätigkeit gesetzt werden können, außer wenn sie in sicherer und geeigneter Lage zueinander sich befinden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf zwei- oder mehrteilige Wassergasgeneratoren, die mit Sicherheitsvorrichtungen versehen sind.

Ein Vergleich zwischen den einfach und mehrfach wirkenden Generatoren wird die vermehrten Schwierigkeiten dartun, welche zu überwinden sind, wenn es sich darum handelt, die zwangläufige Verbindung herzustellen. Es sind einfach wirkende Generatoren mit zwei Gasauslaßventilen bekannt, von denen sich das eine über und das andere unter der Brennstoffschicht befindet, und welche zur Umkehr der Richtung des Gasmachens durch das Feuer dienen. Das eine dieser Ventile muß geschlossen sein, während das andere offen ist. Da von dieser Vorbedingung niemals abgewichen wird, so wird ihr durch direkte Verbindung Rechnung getragen, so daß durch das Öffnen des einen Ventiles gleichzeitig das Schließen des anderen Ventiles bewirkt wird und daher kein besonderes Zwischenglied erforderlich ist. Da übrigens nur eines dieser Gasauslaßventile, gewöhnlich das obere, als. Auslaß für das geblasene Gas dient, so ist es nur erforderlich, daß die Öffnung dieses einen gesichert

ist, und daß folglich das andere geschlossen ist, bevor Luft in den Generator gelassen wird. · Bei den bekannten Einzelgeneratoren wird dies durch eine einfache Kuppelvorrichtung zwischen dem Luftventil und dem Mechanismus erreicht, welcher die Gasauslaßventile umkehrt. · Es ist auch eine direkte Kupplung zwischen dem Luftventil und dem öleinlaßventil bekannt geworden.

ίο Bei zweifachen Generatoren gemäß vorliegender Erfindung ist die Aufgabe nicht so einfach. Es können die Gasauslaßventile, welche die Richtung des Gasmachens regeln, nicht miteinander durch einen Mechanismus gekuppelt werden, welcher bei einer einfachen Bewegung dieselben stets in richtiger Beziehung zueinander in Tätigkeit setzt, und zwar deswegen, weil, während das Gasen in Reihen stattfindet, ein Ventil geschlossen sein muß, während das ■ andere offen ist. Während der Blaseperiode oder wenn das Blasen in paralleler Schaltung stattfindet, müssen beide Ventile offen sein. Diese veränderlichen Bedingungen machen es erforder-Hch, die Ventile unabhängig voneinander zu bewegen, wobei sie jedoch zum Zweck sparsamer Arbeit und Sicherheit so geregelt werden müssen, daß ihre gegenseitige Bewegung eine abwechselnde Umkehr in der Richtung des Gasens durch die Brennstoffschichten gestattet. Keine der bekannten Kupplungsarten gestattet dies.

Um ferner zu bewirken, daß der Luftstrom frei durch jede Brennstoffschicht strömt, muß Vorkehrung getroffen werden, daß beide Gasauslaßventile gezwungen werden, vollständig geöffnet zu sein, bevor das Luftblaseventil oder die Luftblaseventile geöffnet werden können, und daß es ferner unmöglich ist, sie zu schließen, bevor das Luftventil bezw. die Luftventile geschlossen sind.

Um ferner das Austreiben der rückständigen Luft aus den Luft- und Gaskanälen und den Aschenstellen am Boden des Generators am Ende jeder Blaseperiode zu bewirken,' und um ferner das Heraustreiben des zurückbleibenden Wassergases am Ende jedes Gasens zu sichern, müssen diese Gasauslaßventile so mit dem Dampfeinlaßventil gekuppelt werden, daß keines geschlossen werden kann, bevor das Öffnen des Dampf ventilesstattgefunden hat, welches seinerseits offen gehalten werden muß, bis beide Gasauslaßventile ganz geöffnet sind.

Die vorliegende Erfindung erfüllt nun diese verschiedenen Bedingungen mittels einer einfachen Vorrichtung, und sie gibt ferner Mittel an, welche bei Kurburierapparaten dazu dienen, den Zutritt von Kohlenwasserstoff in die Karburierkammer während der Blaseperiode zu verhindern.

Die Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung der Ventile oder Hähne kann von verschiedenartiger Beschaffenheit sein, und die Verriegelung kann entweder von irgendwelchen der Teile aus bewirkt werden, mittels deren die in Rede stehenden Ventile bewegt werden, oder von irgendwelchen der Teile aus, die erst bei der Bewegung dieser Ventile betätigt werden. .

Einige der nachstehend beschriebenen Neuerungen können ohne die anderen benutzt werden, und überhaupt ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf Gaserzeuger beschränkt, bei denen zwei Feuer vorhanden sind, denn offenbar können bei einem sogenannten Zwillingsgenerator .der eine oder beide Generatoren je durch zwei einzelne Generatoren ersetzt werden. Schließlich ist die Erfindung ebensogut auf Apparate zur Erzeugung von nicht karburiertem Wassergas als von karburiertem verwendbar.

Um der Klarheit der Darstellung willen ist in dem Vorhergehenden angenommen, daß ein und derselbe Auslaß jedes Generators sowohl für die beim Blasen entstehenden Produkte als auch für das Wassergas dient, aber natürlich wurden getrennte Auslässe für beide Gasarten vorhanden sein können.

Ein der vorliegenden Erfindung gemäß be- go schaffener Wassergaserzeuger ist in Fig. 1 in Draufsicht, in Fig. 2 in Seitenansicht und in Fig. 3 in Vorderansicht gezeigt. Es ist hier als Beispiel ein Zwillingsgenerator dargestellt, bei dem für beide Teile nur eine Kontrollbezw. Sicherheitsvorrichtung vorhanden ist.

Die beiden Generatoren A¹ und A² sind nahe ihren Böden durch eine Leitung C¹ verbunden, und ferner ist jeder Generator für sich durch eine Leitung O¹ bezw. O² mit einem Karburiergefäß C in Verbindung gebracht. H (Fig. 3) ist ein den Luftzutritt zu den Generatoren regelndes Ventil, das mittels einer Stange h¹ bewegt wird, deren oberer Teil zahnstangenförmig ausgebildet ist und in eine Säule h² hineinragt, an der ein entsprechendes Zahnradgetriebe zum Heben und Senken der Stange angebracht ist. In den Leitungen O¹ und O² (Fig. 1 und 2) befinden sich Ventile V^[, F², die das Über- ijo strömen des heißen Gases von den Generatoren zu dem Karburiergefäß regeln. Jedes dieser Ventile ist mit einem Hebel V³ verbunden, wie dies am deutlichsten aus Fig. 3 ersichtlich ist. S (Fig. 2 und 3). ist ein Dampfventil, mittels dessen das Überströmen des Dampfes zu zwei Dreiwegventilen S¹, S² geregelt wird, die den Dampf auf die Generatoren A¹, A² verteilen, jedoch ist dies von der Bewegung der Hebel V² abhängig, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. Das Hauptdampfventil 5 wird mittels einer

Stange S^s von einem Handhebel aus bewegt/ Die Zuströmung des Karburiermittels wird mittels des Ventiles D (Fig. ι bis 3) geregelt, dessen Bewegung mittels einer Stange d¹ ebenfalls von einem Handhebel aus erfolgt.

F bezeichnet die Sperrvorrichtung, die in

den Fig. 4, 5 und 6 in größerem Maßstabe und in verschiedenen Stellungen gezeigt ist.

Die verschiedenen Wirkungen dieser Vorrichtung sind im nachfolgenden beschrieben. Die Ventile F¹ und F² sind in folgender Weise von dem Luftventil if abhängig gemacht.

Mittels Stangen und Hebel. (siehe Fig. 1, 2 und 3) werden die Bewegungen der Ventile F¹ und F² auf die Sektoren n^l und n² (Fig. ι und 4) übertragen, die bei m^] und m²

■ an dem Gestell der Sicherungsvorrichtung F drehbar gelagert sind. Die Stange /z¹ des Luftventiles geht durch diese Sicherungsvorrichtung rechtwinklig zur Ebene der "Sektoren n^l und n² hindurch und ist mit zwei Aussparungen b^l und b² (Fig. 5) versehen, die mit Aussparungen k^x und k² (siehe Fig. 4 und 6) der Sektoren zusammentreffen, wenn die Ventile F¹ und V² ganz geöffnet sind und das Luftventil H geschlossen ist. In den Fig. 4 und 5 ist diese Stellung der Teile gezeigt, und man sieht, daß die Luftventilstange frei durch die Aussparungen k¹ und k² der Sektoren hindurchgehen kann, so daß das Luftventil von dem die Anlage bedienenden Arbeiter geöffnet werden kann, was bei jeder anderen Lage der Teile nicht mögjich ist. Sollte jedoch eins der Gasventile F¹ und V², z. B. V², ganz oder teilweise geschlossen sein, so befindet sich der Sektor m² dann in einer anderen Stellung und • die Aussparung k² trifft nicht länger mit der Aussparung b² der Luftventilstange zusammen, so daß diese letztere dadurch, daß der Sektor n² in die Aussparung b² eingreift, festgehalten wird. Dasselbe trifft auch dann zu, wenn das Ventil F¹ aus seiner vollen Offenstellung wegbewegt worden ist, so daß auch dann keine Luft in die Generatoren eintreten kann, ehe nicht beide Ventile F¹ und F² wieder in die volle Offenstellung gebracht worden sind.

Wenn umgekehrt das Luftventil ganz oder teilweise offen ist, so treffen die Aussparungen b^l und b'¹ der Luftventilstange h¹ nicht länger mit den Aussparungen k¹ und k² der Sektoren zusammen und der Eingriff der Stange h^l in die Aussparungen k¹ und k² der Sektoren hindert. jede Bewegung dieser letzteren und macht es somit unmöglich, die Ventile F¹ und F² zu schließen.

Um nach jedesmaligem Blasen die zurückgebliebene Luft und nach jeder Gaserzeugung das zurückgebliebene Gas auszutreiben, ist "die Stange S^s des Dampfhahnes S durch einen Hebel und eine Stange (siehe Fig. 1) mit einem Winkelhebel P der Sicherungsvorrichtung F in solcher Weise verbunden, daß bei geschlossenem Dampfhahn der Arm P¹ des Winkelhebels (Fig. 4) die Drehung der Sektoren n¹ und n² in der Richtung verhindert, die der Schließbewegung der Ventile F¹ und F² entsprechen würde. Wenn also das Luftventil H nach Beendigung des Blasens völlig geschlossen worden ist und das Schließen irgend eines der Ventile F¹ und F² nicht länger verhindert, so sind diese letzteren doch immer noch gesperrt und können nicht geschlossen werden, •ehe der Arbeiter nicht den Dampfhahn 5 geöffnet und dadurch den Arm ρ¹ des Winkelhebels aus der Bahn der Sektoren n^l und n² bewegt hat, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Nun aber sind die Dampfverteilungshähne S¹ und S² ■ und die Hebel F³ der Ventile F¹ und F² angeschlossen, so daß, wenn diese letzteren offen sind, dann die Hähne S¹ und S² den durch den Hahn S zutretenden Dampf nur zu den Böden der Generatoren strömen lassen. Der Dampf treibt die von dem letzten Blasen in den Kanälen und den Aschenkammern am Boden der Generatoren verbliebenen Rückstände aus, ehe eine im Reihenstrom erfolgende Gaserzeugung vor sich geht und sich ein explosives Gemisch aus Wassergas und Luft bilden kann. Nachdem die Ventile F¹ und V- auf diese Weise durch das Öffnen des Dampfhahnes 5 ausgelöst worden sind, kann die im Reihenstrom erfolgende Wassergaserzeugung beginnen, indem man zunächst das Auslaßventil eines der beiden Generatoren, z. B. das Ventil F², schließt. Die Schließbewegung dieses.Ventiles bewirkt auch ein Verdrehen des Dampfverteilungshahnes S², so daß der hier durchgehende Dampf nach dem oberen Teil der Feuerung des Generators A² gelangt. Die Gaserzeugung geht also jetzt in diesem Generator in der Richtung · von oben nach unten vor sich und dann unter Vermittlung der Leitung C¹ wieder aufwärts im Generator A¹, wonach das Gas schließlich durch die Leitung O¹ zu dem Karburator C gelangt. Bei. der in Fig. 3 gezeigten Lage der Teile geht die Gaserzeugung gerade in dieser Weise vor sich. Um diese Phase zu beenden, wird die weitere Dampfzufuhr durch Schließen des Hahnes S unterbrochen, aber der Arbeiter sieht sich nicht in der Lage, dies eher zu tun, als bis das Ventil F² völlig geöffnet ist, weil bis dahin der Arm P¹ des Winkelhebels P durch den Sektor n² gesperrt ist. Der Wärter muß also notwendigerweise erst wieder den Dampf gleichzeitig durch beide Generatoren nach oben strömen

Claims (7)

lassen, ehe er die Gaserzeugung beenden kann, und dabei wird dann das in den Leitungen und den Aschenkammern am Boden verbliebene Wassergas durch den Dampf ausgetrieben, ehe die beim nächsten Blasen eingetretene Luft sich mit dem Gas mischen und gegebenenfalls eine Explosion herbeiführen kann. Das Einlassen der Luft vor der gehörigen Zeit wird, wie schon oben ίο beschrieben, durch das gegenseitige Sperren des Luftventiles H mit den Ventilen V1 und V-bewirkt. Die Ventile sind mit einer selbsttätigen Regelungsvorrichtung verbunden, die mit einem gewichtsbelasteten Sektor t (Fig. 5) verseheji ist. Dieser Sektor soll im weiteren der Regelungssektor "genannt werden. Er ist ' bei u (Fig. 4 bis 6) an dem Gestell der Sicherungsvorrichtung F gelagert und kommt wechselweise mit *der einen oder anderen von Aussparungen ^1 und q2 der Sektoren nl und n2 in Eingriff. Wenn der Sektor t mit der Aussparung q1 des Sektors nl in Eingriff steht, wie in den Fig. 4 und 5, so verhindert er das Schließen des Ventiles V1, wohingegen die Aussparung q2 des Sektors n2 so weit außer Eingriff steht, als der Regelungssektor in Frage kommt, so daß das Ventil F2 ungehindert geschlossen werden kann. Bei der Schließbewegung des Ventiles' V2 wird der Sektor n2 in der Richtung des Pfeiles (Fig. 4) um seinen Zapfen gedreht und eine an dem Sektor befindliche Klinge ^2 drückt dabei gegen den Hebel des Regelungssektors t, so daß dieser sich auf seinem Zapfen u dreht, bis das Gewicht W über die lotrechte Stellung hinüber gelangt ist, so daß es unter seiner Schwere die Drehung fortsetzt, bis der Sektor t bei g2 (Fig. 5) an die untere Fläche des Sektors n2 schlägt und die Teile somit die in Fig. 6 gezeigte Lage annehmen. In dieser Lage bleiben die Teile, bis das Ventil V2 wieder völlig geöffnet worden ist, wobei dann auch die Aussparung- q2 wieder eine solche Lage hat, daß der Sektor t unter der Wirkung des Gewichtes W dort wieder eintreten kann. Bei dieser Stellung der Sicherungsvorrichtung ist das Ventil V2 für die nächste Gaserzeugung gesperrt und das Ventil V1 kann ungehindert geschlossen werden, wohingegen nach der nächsten Betätigung das Umgekehrte der Fall ist. Ein bei x2 (Fig. 5) gelagerter Hebel χ bildet an seinem freien Ende eine Anzeigespitze e und ist an seinem anderen Ende mit einem Längsschlitz I2 versehen, mit dem ein über das Gewicht Whinausragender Vorsprung des betreffenden Gewichthebels gekuppelt ist. Die zu der Spitze e gehörige Anzeigeskala oder dergl. befindet sich auf einer für den Gebrauch bequemen Lage über dem Boden der Arbeitsstätte, von wo aus der Arbeiter sie sehen und insbesondere beurteilen kann, welches von den Ventilen V1, V2 zuletzt geschlossen worden ist. Sollte der Arbeiter es erforderlich finden, die zutreffende Reihenfolge des Schließens der Ventile V1 und V2 zu verlassen, so liegt es in seiner 'Macht, das einfach dadurch zu ermöglichen, daß er den Sektor ί von Hand aus in die gewünschte ; andere Stellung bringt. Der zur Zuführung des Kohlenwasserstoffes dienende Hahn D ist von dem Luftventil H mittels eines-Hebels abhängig gemacht, der sich an der Stange d1 befindet (Fig. 2 und 3). Dieser Hebel überträgt seine Bewegung auf einen an der unteren Seite des Gestelles der Sicherungsvorrichtung angelenkten Sektor 0 (Fig. 3 bis 6, in den Fig. 4 und 6 punktiert angedeutet). Dieser Sektor hat an seinem äußeren Umfang eine Aussparung o1, die mit einer Aussparung /3 der Stange hl zusammentrifft, wenn beide Ventile geschlossen sind. Wenn aber das Luftventil offen ist, so tritt dessen Stange in die Aussparung o1 ■ hinein und verhindert das öffnen des Kohlenwasserstoffhahnes, und umgekehrt, wenn dieser Hahn offen ist, so befindet sich der Sektor 0 in Eingriff mit der Aussparung Z3 des Luftventiles, so daß dieses nicht geöffnet werden kann. Obgleich bei der in den Zeichnungen dargestellten beispielsweisen Ausführungsform alle oben beschriebenen Eigentümlichkeiten ■ der Erfindung vorhanden sind, so ist es doch klar, daß einige von diesen gegebenenfalls fortgelassen werden können; z. B. braucht in manchen Fällen das Dampfeinlaßventil nicht von den Bewegungen des Dampfauslaßventiles abhängig gemacht zu werden, wie dies oben angegeben worden ist. Pa τ ε ν τ - A ν s ρ κ ü c η ε :

1. Wassergasapparat mit zwei oder mehr Feuerungsanlagen, die bei der Blaseperiode parallel geschaltet sind, bei der Gasentwicklungsperiode dagegen hintereinander, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Gasauslaßventile. und das Luftventil oder Ventile so voneinander abhängig sind, daß die letzteren nicht früher geöffnet werden können, als bis die Gasauslaßventile vollständig offen sind, und daß die Gasauslaßventile nicht früher geschlossen werden können, als bis die Luftventile vollständig geschlossen sind.

2. Ein Wassergasapparat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ein Dampfventil (S) und die Gasauslaßventile (V¹, V²J als auch die Dampf-

Verteilungsventile (S¹, S²J und das entsprechende Gasauslaßventil so miteinander verbunden sind, daß die rückständige Luft nach der Blaseperiode und das rückständige Gas nach der Gasentwicklungsperiode immer zuerst durch den Dampf herausgetrieben werden.

3. Ein Wassergasapparat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Ventile (V¹, F² und S¹ und S'²), welche die Richtung, in der die Wassergaserzeugung vor sich geht, regeln, durch eine Abschlußvorrichtung geregelt werden, welche die Einstellung der genannten Ventile in solcher Weise vermittelt, daß in dem gewöhnlichen Betriebsgang die Richtung der Dampfzuführung und mit ihr die Richtung der Wassergaserzeugung wechselt.

4. Wassergasapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Gasauslaßventile (V¹, V²J mit dem Luftventil oder den Ventilen mittels drehbarer Zahnsektoren (n¹, n²) erfolgt, . die mit den Gasventilen verbunden sind, und durch eine Stange (h), die mit dem Luftventil oder den Ventilen in Verbindung steht und welche in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Sektoren sich bewegt.

5· W'assergasapparat nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet durch die Verbindung der Sektoren (η¹, π²) mit einer Abschlußvorrichtung (P), die so mit dem Dampfventil (S) verbunden ist, daß, wenn das letztere geschlossen ist, die genannte Abschlußvorrichtung die Sektoren feststellt und den Schluß der Gasauslaßventile (V¹, V²) so lange verhindert, bis das Dampfventil wieder geöffnet wird, während, wenn das letztere offen ist und eines der Gasauslaßventile geschlossen, die Abschlußvorrichtung (P) durch den entsprechenden Sektor festgestellt wird, so daß die Verschlußbewegung des Veritiles (S), welche am Ende der Gasentwicklungsperiode notwendig ist, nicht vollzogen werden kann, bis beide Gasventile offen sind, um so das Austreiben der rückständigen Luft und des Wassergases bezw. am Ende jeder Blase- und Gasentwicklungsperiode zu sichern.

6. Wassergasapparat nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (h¹), welche mit Einschnitten versehen und mit dem Luftventil verbunden ist, auch mit einem Zahnsektor -(c) zu-' sammenwirkt, welcher mit dem Wasserstoffgasventil verbunden ist und verhindert, daß dieses und das Luftventil gleichzeitig geöffnet sind.

7. W^rassergasapparat nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verbindung der Sektoren (n^l, n²) mit einer Steuervorrichtung, welche durch die Sektoren von einer Seite nach der anderen gedreht werden kann, um so durch den Eingriff der Einkerbungen mit den Sektoren diese abwechselnd festzustellen und zu verhindern, daß zufällig Gasentwicklungsperioden in derselben Richtung durch die Generatoren Platz greifen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.