DE566768C - Gas generator, preferably for motor vehicles - Google Patents

Description

Gaserzeuger, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen beförderbaren Gaserzeuger, der vorzugsweise für Lastwagen, Zugmaschinen und Personenfahrzeuge geeignet ist. Ein solcher Gaserzeuger muß leicht und fest, außerdem schnell zu entzünden sein, rasch Gas erzeugen und genügende Anpassungsfähigkeit besitzen, damit der Motor mit jeder, auch mit schnell wechselnder Umdrehungszahl arbeiten kann. Der Gaserzeuger soll sich selbsttätig unter genauer Trennung der Asche von dem Brennstoff reinigen. Er muß beliebige Brennstoffe verarbeiten.Gas generator, preferably for motor vehicles The invention relates a transportable gas generator, preferably for trucks, tractors and Passenger vehicles is suitable. Such a gas generator must be light and strong, as well be quick to ignite, generate gas quickly and have sufficient adaptability own so that the engine with each, even with rapidly changing number of revolutions can work. The gas generator should be self-acting with precise separation of the Clean the ash from the fuel. He has to process any fuel.

Diesen Anforderungen genügt der Gaserzeuger nach der Erfindung, in den die-Luft durch eine weit in den Gaserzeugungsraum ragende Düse eingeführt wird, ähnlich wie es die österreichische Patentschrift ioz 8o5 beschreibt. Erfindungsgemäß wird die bis in die Nähe seiner Längsachse in den Gaserzeugungsraum ragende Luftdüse mit einer Wasserkühlung versehen, wie sie für Luftdüsen anderer Art bei öfen in Gebrauch ist. Diese Ausführung verhindert das Abschmelzen der Düse, so daß die Luft in den Gaserzeuger mit hoher Geschwindigkeit eingeführt und dauernd eine Zone sehr heißer Temperatur aufrechterhalten werden kann, in der die Kohle unmittelbar und augenblicklich zu Kohlenoxyd oxydiert wird. Daraus ergibt sich eine große Anpassungsfähigkeit des Gaserzeugers, der keiner Kühlung durch Benutzung wasserhaltiger Brennstoffe bedarf, sondern mit Brennstoffen aller Art zufriedenstellend arbeitet. Die; Zone höchster Temperatur liegt in der Nähe der Mündung der Luftdüse, also weit von den Wänden des Gaserzeugungsraumes entfernt. Die Wände brauchen daher nicht mit feuerfesten Stoffen ausgekleidet zu werden, sondern können lediglich aus Metall bestehen. Dadurch werden die Gaserzeuger besonders leicht. Die durch die Wasserkühlung der Düse ermöglichte hohe Eintrittsgeschwindigkeit der Luft gestattet außerdem eine selbsttätige Entfernung der Aschenteile, die größtenteils schmelzen und herunterfallen oder zu einem geringen Teil vom Gasstrom mitgenommen werden. Die Arbeitszone bleibt daher stets von Schlacken frei.The gas generator according to the invention meets these requirements in the air is introduced through a nozzle that protrudes far into the gas generation space, similar to what the Austrian patent ioz 8o5 describes. According to the invention becomes the air nozzle that protrudes into the gas generation space up to the vicinity of its longitudinal axis provided with a water cooling system, as it is for air nozzles of other types in ovens in Use is. This design prevents the nozzle from melting, so that the air introduced into the gas generator at high speed and continuous one zone a lot hot temperature can be maintained in which the coal immediately and is instantly oxidized to carbon monoxide. This results in great adaptability of the gas generator, which does not require cooling through the use of hydrous fuels but works satisfactorily with fuels of all kinds. The; Zone The highest temperature is near the mouth of the air nozzle, so far from the Walls of the gas generation room removed. The walls therefore do not need to be fireproof Fabrics to be lined, but can only consist of metal. Through this the gas generators are particularly light. Made possible by the water cooling of the nozzle high air entry speed also allows automatic removal the ash pieces that mostly melt and fall off or at a small amount Part of the gas flow to be taken. The working zone therefore always remains of slag free.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn sich der Gasabzug um ein geringes unterhalb der Luftdüse befindet. Liegt er nämlich zu tief, so kann er von den schmelzenden Schlacken verstopf werden; liegt er aber zu hoch, so besteht die Gefahr, daß das erzeugte Gas mit Oldämpfen angereichert und daß der Gaserzeuger zu heiß werden könnte. Das muß wegen des unbekleideten :Metallmantels vermieden werden.It is particularly useful if the gas withdrawal is low located below the air nozzle. If it is too low, it can be affected by the melting ones Slags become clogged; but if it is too high, there is a risk that that generated gas enriched with oil vapors and that the gas generator could get too hot. That must because of the bare: metal jacket should be avoided.

je eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung in Abb. i und 2, während Abb. 3 eine Vorrichtung zur Abtrennung der Aschenteile darstellt.each an example embodiment of the subject matter of the invention shows the drawing in Fig. i and 2, while Fig. 3 shows a device for separation representing pieces of ash.

Der Gaserzeuger G (Abb. i) hat waagerechte Blasrichtung. Er besteht aus einem Behälter lediglich aus Metall ohne feuerfeste Auskleidung, welcher mit einem gekühlten Düsenrohr T versehen ist, dessen Raumbeanspruchung und Gewicht sehr gering sind. Dieses Düsenrohr T steht mit einem Behälter r in Verbindung, der das Kühlwasser enthält und von ihm durchströmt ist. Der Behälter r trägt Rippen und enthält eine sehr kleine Flüssigkeitsmenge (ungefähr einen halben Liter .für ein Düsenrohr gewöhnlicher Stärke). Das Kühlwasser ist ungefrierbar. Dies wird beispielsweise durch Zusatz von Glycerin oder einem anderen Stoff zu dem Wasser erreicht, der eine genügende Senkung des Gefrierpunktes herbeiführt.The gas generator G (Fig. I) has a horizontal blowing direction. He exists from a container made only of metal without a refractory lining, which with a cooled nozzle tube T is provided, the space requirement and weight of which is very high are low. This nozzle tube T is in communication with a container r, which Contains cooling water and flows through it. The container r bears ribs and contains a very small amount of liquid (about half a liter. for a Nozzle pipe of ordinary thickness). The cooling water cannot be frozen. This is for example achieved by adding glycerine or another substance to the water, the one brings about sufficient lowering of the freezing point.

Dieser kleine Behälter besitzt einen dichten Verschluß, um eine Verdampfung zu vermeiden und so jegliche Beaufsichtigung und jeden Unterhalt des Düsenrohres überflüssig zu machen. Er trägt eine in der Abbildung nicht gezeigte Schmelzsicherung, welche jeglichen Drucküberschuß verhindert, wie er z. B. durch eine Erwärmung des Rippenradiators durch eine Flamme eintreten könnte.This small container has a tight seal to prevent evaporation to avoid and so any supervision and maintenance of the nozzle pipe to make superfluous. He carries a fuse not shown in the picture, which prevents any excess pressure, as z. B. by heating the Ribbed radiator could enter through a flame.

Der Gasabgang vollzieht sich durch einen schwenkbaren oder nicht schwenkbaren Rost G1. Durch Auftreffen auf Prallplatten c verliert das Gas den größten Teil des in ihm enthaltenen Staubes. Die Prallplatten c sind auf einer Stange a angeordnet, wodurch sie leicht entfernt werden können. Der Rost kann mit den Prallplatten fest verbunden und mit ihnen zusammen herausnehmbar sein. Die Anordnung des Düsenrohres vermeidet in Verbindung mit der großen Geschwindigkeit des Luftstromes unbedingt die Bildung von Schlackenwänden. Trotz der weiten Unterhöhlung an seiner Auflage kann der Brennstoffhaufen nicht herausfallen. Man vermeidet überdies dank der senkrechten Stellung des Rostes eine Absiebung der feinen Brennstoffteilchen. Diese Absiebung tritt leicht durch die Stöße des Fahrzeuges bei Gaserzeugern ein, deren Rost waagerecht ist. Solch ein Rost verbietet in Anbetracht der großen Brennstoffverluste die Verwendung von feinkörniger Kohle und von Preßkohle, wenn sie auch noch so wenig brüchig ist. Das Einschieben eines waagerechten Ergänzungsrostes oberhalb des Düsenrohres erlaubt eine leichte Entfernung der geschmolzenen Schlacke. Da schließlich die Entfernung zwischen dein Lufteintritt und dem Gasaustritt nur gering ist, so ist der innere Widerstand in dem Gaserzeuger schwächer als sonst, wodurch die Verwendung von feinkörnigen Brennstoffen ermöglicht ist, welche die -Zehrzahl der Gaserzeuger nicht nur wegen des Verlustes durch ihren waagerechten Rost ausschließt, sondern auch wegen des übermäßigen Widerstandes der dichten Schicht .der staübförmigeri Bestandteile, die das Gas durchströmen muß.The gas outlet takes place through a pivotable or non-pivotable Grate G1. By hitting baffle plates c, the gas loses most of the dust contained in it. The baffle plates c are arranged on a rod a, making them easy to remove. The grate can be stuck with the baffle plates connected and removable together with them. The arrangement of the nozzle pipe absolutely avoided in connection with the high speed of the air flow the formation of slag walls. Despite the extensive undercutting of its edition the fuel pile cannot fall out. One also avoids thanks to the vertical Position the grate to sieve off the fine fuel particles. This screening easily occurs due to the impact of the vehicle in gas generators whose grate is horizontal is. Such a grate prohibits its use in view of the large fuel losses of fine-grained coal and of compressed coal, no matter how little brittle it is. The insertion of a horizontal supplementary grate above the nozzle pipe is permitted easy removal of the molten slag. There, finally, the distance between your air inlet and the gas outlet is only small, so is the inner one Resistance in the gas generator weaker than usual, eliminating the use of fine-grained Fuels is made possible, which the number of gas generators not only because of of loss due to their horizontal rust, but also because of the excessive resistance of the dense layer of the dust-like constituents which the gas must flow through.

Der Gaserzeuger kann im 'übrigen mit einem kleinen Apparat versehen sein, der gegebenenfalls die selbsttätige Zuführung von Wasser aus dem Behälter B durch ein Rohr S unter der Saugwirkung des Motors oder des Gebläseströmes bewirkt. Man kann das Wasser unmittelbar in den Feuerkegel bei I'= einführen.The gas generator can also be provided with a small apparatus which, if necessary, causes the automatic supply of water from the container B through a pipe S under the suction effect of the motor or the blower flow. The water can be introduced directly into the cone of fire at I '=.

Bei dieser Gegenstromwanderung gegen das abströmende Gas im Behälter R tritt verdampftes Wasser in den Feuerkegel bei V2 ein, während das abgekühlte Gas in einen Skrubber F gelangt, der zwei FüllkörperstaPel 3, 4 enthält. Der Skrubber wird beispielsweise durch eine Abzweigung des umlaufenden Motorkühlwassers gespeist. Das Wasser wird am unteren Teil des Radiators 2 durch eine Pumpe i abgesaugt und über den Füllkörperstapel 3 befördert. Durch die Pumpe 7 vom unteren Teil des Skrubbers abgesaugt, durchläuft das Wasser ein Filter 6, welches es reinigt. Alsdann tritt es wieder in den oberen Teil des Radiators 2 ein. Nachdem das Gas den Stapel 3 durchströmt und einem Wassersprühregen begegnet ist, strömt es durch den Füllkörperstapel .4. welcher das in Form von Bläschen mechanisch mitgenommene Wasser aufhält.In this countercurrent migration against the outflowing gas in the container R evaporated water enters the cone of fire at V2, while the cooled Gas passes into a scrubber F, which contains two packings 3, 4. The scrubber is fed for example by a branch of the circulating engine cooling water. The water is sucked off at the lower part of the radiator 2 by a pump i and Conveyed over the packing stack 3. Through the pump 7 from the lower part of the scrubber sucked off, the water passes through a filter 6, which cleans it. Then step it back into the upper part of the radiator 2. After the gas flows through the stack 3 and a water spray has been encountered, it flows through the packing stack .4. which stops the mechanically entrained water in the form of bubbles.

Das Gas tritt aus dem Skrubber bei 5 aus. Es ist dann trocken, kalt und von Unreinigkeiten gesäubert, d. h. verwendungsbereit.The gas exits the scrubber at 5. It is then dry, cold and cleaned of impurities, d. H. ready to use.

Wenn auch trockene Holzkohle der beste Brennstoff für den Gaserzeuger gemäß der Erfindung ist, so kann es doch vorteilhaft sein, wenn man die Möglichkeit hat, ohne Unterschied auch feuchte Kohle, trockenes oder feuchtes Holz, j a selbst Braunkohle, Torf o. dgl. zu verwenden, dabei jedoch einen gleichbleibenden Gehalt an CO im Gase zu behalten. Dies ist nämlich eine unerläßliche Bedingung für die Anpassungsfähigkeit des Gaserzeugers. Um diese Möglichkeit zu haben, genügt es, den Gaserzeuger gemäß der Ausführungsform nach Abb.2 einer kleinen Abänderung zu unterziehen. Ein Teil des Gases steigt in Richtung der Pfeile f durch die feuchte Masse hoch, welche dem Gas ihre flüchtigen Bestandteile überläßt. Das Gas wird in gleichartiger, regelmäßiger Weise an dem kegelstumpfförmigen Boden io angesammelt. Es wird von dem Injektor 13 durch den Kondensator i i hindurchgesaugt, welcher entweder wie in der Abbildung ein Oberflächenkondensator oder ein Mischkondensator sein kann, der gegebenenfalls mit dein Wesen des vorher beschriebenen Wäschers arbeitet. Alsdann tritt das Gas in, den Separator 1-a ein. Der Injektor besteht aus dein Düsenrohr T der schon beschriebenen Art und dein mittleren Rohr i4.. In diesem Falle tritt am Ende des Rohres 14 ein Saugzug auf, der den Gasstrom hervorruft, dessen Größe mittels der Klappe 15 zu regeln ist.Even if dry charcoal is the best fuel for the gas generator according to the invention, it can be advantageous if you have the option of using moist charcoal, dry or moist wood, even lignite, peat or the like without distinction , but to keep a constant level of CO in the gas. This is namely an indispensable condition for the adaptability of the gas generator. In order to have this possibility, it is sufficient to subject the gas generator according to the embodiment according to Fig. 2 to a small modification. Part of the gas rises in the direction of arrows f through the moist mass, which leaves the gas with its volatile components. The gas is collected in a similar, regular manner on the frustoconical bottom io. It is sucked by the injector 13 through the condenser ii, which can either be a surface condenser or a mixing condenser, as in the figure, which, if necessary, works with the essence of the washer described above. The gas then enters the separator 1-a. The injector consists of thy nozzle tube T of the type already described and your middle tube i4 .. In this case occurs at the end of the tube 14, a suction on, which causes the gas flow, the size of which is to be regulated by means of the flap 15 °.

Diese Vorrichtung kann bei einem beliebigen Gaserzeuger mit unterer Verbrennung und unteretn Gasabgang Verwendung finden, dein sie die notwendige Anpassungsfähigkeit gibt. Wenn man nämlich bei einem Gaserzeuger, der mit dieser Vorrichtung nicht versehen ist, beispielsweise feuchte Kohle verwendet, so gibt die Kohle, wenn der Motor seinen Lauf verlangsamt, weiterhin Dampf im überschuß ab. Dieser Dampf kühlt den Feuerraum ab, der Anteil an CO= wächst in übermäßiger Weise, der Motor wird schwächer und es macht sich eine dauernde Veränderung der Luftregelung notwendig. Mit der beschriebenen Vorrichtung ist stets trockene Kohle an der Lufteintrittsdüse vorhanden. Der Gehalt an CO und CO. ist gleichbleibend. Der Motor erhält eine unvergleichliche Anpassungsfähigkeit, unabhängig von dem Feuchtigkeitsgrade des Brennstoffes.This device can be used in any gas generator with lower Combustion and lower gas outlet are used, giving them the necessary adaptability gives. If you look at a gas generator that is not equipped with this device If, for example, moist coal is used, the coal is there when the engine is running Run slowed down, continue to release excess steam. This steam cools the combustion chamber from, the proportion of CO = increases excessively, the engine becomes weaker and a constant change in the air regulation is necessary. With the described Device is always dry coal available at the air inlet nozzle. The salary of CO and CO. is consistent. The engine receives an incomparable adaptability, regardless of the moisture level of the fuel.

Wenn nämlich die Temperatur des Feuerraumes verhältnismäßig niedrig ist, so bildet sich Kohlensäure, die ihre Wärme den Brennstoffschichten überläßt, welche sie durchstreicht. Sie bringt diese Schichten auf eine genügende Temperatur, so daß sich das CO@ teilweise gemäß den Gesetzen des chemischen Gleichgewichts in CO umwandelt. Wenn aber die Geschwindigkeit des auf die Kohle auftreffenden Luftstromes genügend ist, so bildet :ich an der Stelle, wo die Luft auf die Kohle auftrifft. eine außerordentlich hohe Temperatur, und die Bildung von CO erfolgt augenblicklich. Wenn der Gasabzug in der Nähe des Lufteintritts angeordnet ist, so findet sich dort praktisch nur CO und Stickstoff.When the temperature of the furnace is relatively low carbonic acid is formed, which leaves its warmth to the fuel layers, which she crosses. It brings these layers to a sufficient temperature so that the CO @ is partly according to the laws of chemical equilibrium in Converts CO. But if the speed of the air stream hitting the coal is sufficient, so forms: I at the point where the air meets the coal. an extremely high temperature, and the formation of CO is instantaneous. If the gas vent is located near the air inlet, it is there practically only CO and nitrogen.

Um den Vorgang einzuleiten, ist eine Luftgeschwindigkeit notwendig, die höher ist als diejenige, welche zur Unterhaltung des Betriebes genügt.In order to initiate the process, an air speed is necessary, which is higher than that which is sufficient for the maintenance of the company.

Wenn man bei einem Fahrzeug von dem flüssigen Brennstoff zum Gas umschalten will, vermindert man den Lufteintrittsquerschnitt, um die zur Einleitung notwendige Geschwindigkeit zu erhalten. Wenn diese erreicht ist, vermindert man den Unterdruck der Düse auf seinen geringsten Wert, ohne jedoch unter denjenigen Wert herabzugehen, wo die Reaktion aufhört.When you switch from liquid fuel to gas in a vehicle if you want to reduce the air inlet cross-section by the amount necessary for the introduction To get speed. When this is reached, the negative pressure is reduced the nozzle to its lowest value without, however, going down below the value where the reaction stops.

Die Aschenteile schmelzen und verlassen die Feuerzone dank der waagerechten oder wenig geneigten Richtung der Luftdüse, d. h. dadurch, daß der Gasabgang um ein geringes unter der Luftdüse ist, oder sie bleiben in Staubform und «-erden durch den Gasstrom mitgenommen. Sie setzen sich alsdann hinter dem senkrechten Rost ab. Die Abb.3 zeigt diese Einrichtung. Die geschmolzenen Aschenteile fallen bei 5' nieder und können durch abgezogen werden. Die staubförmigen Aschenteile, welche durch den Gasstrom mitgenommen sind, lagern sich bei 6' hinter dem Rost G1 ab.The ash particles melt and leave the fire zone thanks to the horizontal one or slightly inclined direction of the air nozzle, d. H. in that the gas outlet around a little is under the air nozzle, or they remain in the form of dust and earth through entrained the gas flow. They then settle behind the vertical grate. Figure 3 shows this facility. The molten ash particles fall down at 5 ' and can be deducted through. The dust-like pieces of ash, which were caused by the Gas flow are entrained, are deposited at 6 'behind the grate G1.

Claims (1)

PR TENTANSPRÜ CHF i. Gaserzeuger, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, mit einem lediglich aus Metall bestehenden Behälter, in den die Luft durch eine weit hineinragende Düse mit hoher Geschwindigkeit eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Gaserzeugungsraum bis in die Nähe seiner Längsachse ragende Luftdüse mit einer Wasserkühlung versehen ist. a. Gaserzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gasabgang um ein geringes unterhalb der Luftdüse befindet.PR TENTAN PRÜ CHF i. Gas generator, preferably for motor vehicles, with a container consisting solely of metal, into which the air is introduced at high speed through a nozzle protruding far into it, characterized in that the air nozzle protruding into the gas generating chamber up to the vicinity of its longitudinal axis is provided with water cooling . a. Gas generator according to claim i, characterized in that the gas outlet is located slightly below the air nozzle.