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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.
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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.
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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.
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je eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
zeigt die Zeichnung in Abb. i und 2, während Abb. 3 eine Vorrichtung zur Abtrennung
der Aschenteile darstellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das Gas tritt aus dem Skrubber bei 5 aus. Es ist dann trocken, kalt
und von Unreinigkeiten gesäubert, d. h. verwendungsbereit.
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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.
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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.
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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.
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Um den Vorgang einzuleiten, ist eine Luftgeschwindigkeit notwendig,
die höher ist als diejenige, welche zur Unterhaltung des Betriebes genügt.
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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.
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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.