Titel: | Apparat zur Erzeugung brennbarer Gase; von G. H. Benson und W. G. Valentin. |
Fundstelle: | Band 195, Jahrgang 1870, Nr. CXX., S. 425 |
Download: | XML |
CXX.
Apparat zur Erzeugung brennbarer Gase; von
G. H. Benson und
W. G.
Valentin.
Aus dem Mechanics' Magazine, September 1869, S.
172.
Mit Abbildungen aus Tab.
VII.
Benson und Valentin’s Apparat zur Erzeugung brennbarer
Gase.
G. H. Benson zu Staleybridge und W. G. Valentin am Royal College of
Chemisty, ließen sich mehrere Verbesserungen der zur Erzeugung brennbarer Gase
bestimmten Generatoren patentiren. Diese Gaserzeuger sind für verschiedene Arten von
Brennmaterial verwendbar; unsere Abbildungen zeigen aber in Fig. 16 den verticalen
Querschnitt eines Generators für gut brennende, nicht backende
Steinkohle, in Fig. 19 den verticalen
Längsschnitt desselben Apparates und der mit demselben verbundenen Vorrichtung zum
Reinigen der erzeugten Gase. Das aus schmiedeeisernen Platten bestehende Gehäuse A, A ruht auf ungefähr 6 Fuß hohen gußeisernen Füßen und
ist mit feuerfesten Backsteinen ausgefüttert; die Verbindungsstellen der Platten
werden mittelst einer Sandschicht gasdicht gemacht. Die zur Verbrennung
erforderliche atmosphärische Luft wird von einem Gebläse geliefert und durch dieses
mittelst eines Rohres dem Hauptwindcanal C, C zugeführt,
nachdem sie durch die Ueberhitze des Ofens erwärmt worden. Der Canal C steht mit einer jeden der in gleichen Abständen von
einander rings um den Generator liegenden Windformen D,
D¹ in besonderer Verbindung. Diese Formen bestehen in starken
schmiedeeisernen Röhren, welche in guß- oder schmiedeeisernen mit Wasser
gefüllten Büchsen E, E liegen. Diese Büchsen sind offen
oder geschlossen und stehen mit einem Reservoir in Verbindung, aus welchem das in
ihnen verdampfte Wasser durch frisches ersetzt wird; sie bilden den unteren Theil
des Generators, in welchem das Kohlenoxyd erzeugt wird. Der durch die untere Reihe
von Formen D, D, die „Sinterformen“ eintretende Wind wirkt auf die theilweise
verbrannten Kohks und auf die Asche und verwandelt diese Substanzen in eine halb
teigartige Masse, den sogen. „Sinter“ (solder), welcher in den
unteren Theil der cylindrischen Kammer oder des Aschenfalles hinabfließt, so daß
frisches Brennmaterial vor die Formen gelangen kann. Der durch die obere Formenreihe
D¹, D¹,
die sogen. Gasformen eintretende Wind verwandelt die
Kohks in Kohlenoxyd, und kann ungehindert wirken, indem hier zu einer Sinterbildung
keine Zeit ist, die Formen sich also nicht verstopfen können; sollte sich ja etwas
Sinter bilden, so wird derselbe durch das darüber liegende Brennmaterial mit Hülfe
des aus den unteren Formen einströmenden Windes rasch hinabgedrückt. Ein Theil des
im unteren Theile gebildeten Kohlenoxydgases wird durch die aus den Gasformen
eintretende Luft zu Kohlensäure verbrannt, diese jedoch auf ihrem Wege durch die
glühenden Kohks wieder zu Kohlenoxyd reducirt.
Der Generator hat sechs obere und sechs untere Windformen, welche sämmtlich in
gleichen Abständen an seiner Peripherie angebracht sind; doch liegen sie nicht in
einer geraden Linie über einander. Die in sie einmündenden Windleitungsröhren wenden
sich an der Außenseite der mit Wasser gefüllten Formkästen unter einem rechten Winkel
nach oben, und an den auf diese Weise gebildeten Knieen sind Büchsen d, d angebracht, welche dazu dienen, allen an dem Rengel
oder Schüreisen beim Schüren des Feuers haften bleibenden Sinter aufzunehmen. Dieses
muß stets nach je fünfzehn Minuten geschehen. Die Büchsen d,
d können durch die unten angebrachte Schiebthür entleert werden. An den
oberen Formen brauchen derartige Büchsen nicht angebracht zu werden, da aller sich
hier etwa ansetzende Sinter im Inneren abgestoßen werden kann. Die Rengel werden
durch die am Ende angebrachte Oeffnung d¹ oder
nach Entfernung des Pfropfens d² aus derselben
eingeführt. Jede Form ist mit einem besonderen Ventil d³ versehen, mittelst dessen das Volum des zuströmenden Windes nach
Erforderniß regulirt werden kann. Wo die Formen mit dem Brennmaterial in Berührung
sind, können sie durch einen Düsenansatz d⁴
verengert werden, welcher sich, sobald er nicht mehr nöthig ist, von außen durch das
Düsenrohr leicht entfernen läßt. Die Asche, sowie die durch das Schmelzen des dem
Brennmaterial beigemengten Schiefers etc. entstandenen Schlacken und Sinter. fallen
von den Formmündungen weg auf die bewegliche Platte F,
und sobald sich der Raum mit der geschmolzenen Masse so weit gefüllt hat, daß die
Function der Sinterformen durch sie gehindert ist, wird die Platte um 2 Zoll
gesenkt, indem man den an der Stange G sitzenden Nagel
g ein Loch höher steckt und dadurch die Platte
niederläßt.
Im Verlaufe von ungefähr 24 Stunden ist der ganze Raum, in welchem die Platte F beweglich ist, mit Sinter angefüllt. Dann wird der
Wind abgestellt, und durch die Löcher f, f werden
Eisenstäbe horizontal eingeschoben, so daß das Brennmaterial nicht weiter
niedergehen kann; der Sinter läßt sich durch die Thür H
leicht entfernen, da er im kalten Zustande sehr spröde ist und an dem glatten Eisen
ebenso wenig haftet, wie an Ziegelstein. Hierauf wird die Platte in ihre normale
Stellung gebracht, der verlorene Rost durch Herausziehen der Stäbe aus den
Oeffnungen f, f weggenommen, und der Generator durch
Anlassen des Gebläses wieder in Gang gesetzt.
Bei den gewöhnlichen Generatoren verursacht das Reinigen des Apparates von Schlacken
und Sinter täglich mehrmalige sehr störende Unterbrechungen des Betriebes; bei der
beschriebenen Einrichtung aber ist diese Arbeit binnen wenigen Minuten abgethan, und
der Generator ist bis auf eine zum Schutze der beweglichen Platte F dienende Schicht ganz rein. Diese Platte ist mit einem
Abstreicher versehen, der zum Wegnehmen aller Sintertheile dient, welche etwa die
Platte an den Formen festhalten und somit ihre freie Bewegung verhindern. Mittelst
des Hebels K läßt sich die Platte F
leicht auf- und abbewegen, so daß alle in dem Brennmaterial entstandenen
Hohlräume beseitigt werden und der Gebläsewind nicht durch die Kohks hindurchziehen
kann, ohne Gas zu bilden. Durch die gedachte Vorrichtung wird auch jedes Anhaften
von Sinter an den Wandungen der Wasserkästen E verhütet,
so daß das Brennmaterial ohne Hinderniß allmählich vor die Formmündungen niedergehen
kann. Durch diese Beweglichkeit der Platte F wird auch
ein öfter wiederholtes Schüren erspart, was immer vom Uebel ist, insofern dadurch
die Wirkungen der langsamen Destillation gestört und beeinträchtigt werden.
Unmittelbar über dem erwähnten Nagel g ist die an der
Platte F befestigte Stange G
in zwei Theile getheilt, welche durch das Gelenk g¹ zusammengehalten werden, so daß diese Stange nach Entfernung des
Schließbolzens g² mittelst des Hebels L, welcher in eine am Gelenk g¹ angebrachte Warze paßt, umgedreht und dadurch eine neue
Brennmaterialfläche vor den Wind gebracht werden kann. Die Platte F kann jede Stunde einmal gedreht werden, und wenn das
Brennmaterial aufgestört werden soll, so wird der Bolzen g² eingesetzt und die Platte F
ein- oder zweimal gehoben; dieß ist jedoch bei geeignetem Brennmaterial (und
offen gehaltenen Formen) nur sehr selten erforderlich.
Das Brennmaterial wird dem Generator entweder mittelst eines mit Schlußvorrichtung
versehenen Rumpfes oder Trichters, wie N, oder mittelst
eines besonderen Speiseapparates M zugeführt. Letzterer
besteht aus einem mit Flügeln versehenen Rade m, welches
in einem Gehäuse oder Cylinder am Bodentheile eines Rumpfes rotirt, so daß bei jeder
Sechstelumdrehung dieses Rades ein Antheil des Brennmateriales in den Generator
gelangt. Die Flügel des Rades m schließen den Boden
gasdicht ab und sind auf einer Welle befestigt, an deren Ende ein Zahnrad m¹ angebracht ist, welches durch den auf der
Welle des Motors befestigten Trieb m² in Bewegung
gesetzt wird. Bei dieser Anordnung wird dem Generator in regelmäßiger und
ununterbrochener Weise Steinkohle zugeführt. Der Rumpf N
wird nur dann benutzt, wenn der Generator in Betrieb gesetzt wird, oder wenn größere
Mengen von Brennmaterial auf einmal in denselben gelangen sollen. Dieser Rumpf ist
mit einem dicht schließenden Deckel versehen, so daß kein Gas entweichen kann,
sobald der Stopfen n gesenkt wird. Aus der
Speisevorrichtung fällt das Brennmaterial auf einen ebenfalls conisch geformten
Stopfen O, durch welchen es im Generator gleichmäßig
über die Oberfläche und die Peripherie der vorher aufgegebenen Kohlen verbreitet
wird. Der Stopfen wird mittelst einer Stange P auf und
nieder bewegt, welche mit einem auf den Stiel des Pfropfens O wirkenden Hebel verbunden ist. Das äußere Ende der Stange P ist
mit Handhaben zum Drehen versehen, und mit einem Sperrrade mit Klinke, um sie in
ihrer Stellung zu erhalten. Zur seitlichen Vor- und Rückwärtsbewegung des
Stopfens 0 dient die Stange Q.
Das Brennmaterial bildet im Inneren des Generators eine Art kreisförmiger schiefer
Ebene oder einen umgekehrten hohlen Kegel, dessen unterer Theil einer langsamen
trockenen Destillation unterliegt und allmählich auf das in der Mitte befindliche
glühende Brennmaterial hinabsinkt, indem die neu aufgegebenen Kohlen den oberen
Theil der schiefen Ebene einnehmen. Indem das rohe Brennmaterial nach der Außenseite
(Peripherie) der letzteren sinkt, verhindert es daß die Luft an den Seiten zudringt
und daß in Folge davon das Gas an der Oberfläche des hohlen Kegels in Brand geräth;
auch wird dadurch das Wegfressen des Mauerwerkes verhütet.
Die erzeugten Kohlenwasserstoffgase werden nebst dem entstandenen Kohlenoxyd in das
Hauptrohr R der Gasleitung oder durch den (im Folgenden
beschriebenen) Reinigungsapparat geleitet. Werden die Gase direct dem Rohr R zugeführt, so treten sie durch die Oeffnung a in den verticalen Canal b;
die Oeffnung a kann mittelst des durch die Stange d* und den Hebel d**
bewegten Ventiles c geschlossen werden; dieses Ventil
kann mittelst des in den Stangen d**** einzuhakenden
Nagels d*** in seiner Stellung erhalten werden.
Unterhalb der Oberfläche des Brennmateriales ist eine zweite Abzugsöffnung e angebracht; auch diese ist mit einem Ventil f* versehen, welches durch dieselbe Stange und denselben
Hebel in Bewegung gesetzt wird, wie das erwähnte Ventil c. Diese untere Oeffnung ist der sogen.
„Kohlenoxydcanal,“ und wird dann benutzt, wenn das oben
liegende Brennmaterial zu lebhaft in Brand gerathen oder ein plötzlicher Gasausbruch
zu dämpfen ist. Sollte ein solcher vorkommen, so werden die Übeln Folgen
desselben verhütet, ohne daß das Volum des erzeugten Gases verringert, oder der Wind
abgestellt oder der Speiseapparat außer Thätigkeit gesetzt zu werden braucht. Zu
diesem Zwecke braucht man nur die Stange d* zu heben,
den oberen Canal a zu verschließen, gleichzeitig den
unteren Canal e zu öffnen und in dieser Weise die Gase
zu zwingen, das glühende Brennmaterial niederwärts zu durchstreichen; dadurch werden
die theerartigen Destillationsproducte gleichfalls nach abwärts gepreßt und zu Gas
umgewandelt, die Flamme wird hell und im Ofen wird dasselbe Gasvolum erzeugt wie bei
ganz normalem Gange des Apparates. Hat die plötzliche übermäßige Gasentwickelung
aufgehört, so gibt man den Ventilen ihre frühere Stellung und alle Gase treten von
Neuem in die Oeffnung a.
Außer den Ventilen c und f*
sind noch Register j, k angebracht, welche mittelst
Stangen und Hebeln in Bewegung gesetzt werden und zur Regulirung der den Oefen
zuzuführenden Gasmenge dienen. Da die beiden Canäle a
und e genau denselben Querschnitt haben, so kann jeder
zum Theil geschlossen werden, ohne die Wirkung des Kohlenoxydventiles zu
beeinträchtigen. Der obere Theil des Generators bildet ein Gasreservoir, wodurch
jede Unterbrechung des Gaszuflusses zu den Oefen verhütet wird, wenn die Production
des Generators aus irgend einer Ursache zeitweise vermindert werden sollte. Auch
werden durch diese Einrichtung die theerigen Destillationsproducte im Generator
zurückgehalten, so daß dieselben die Röhren nicht anfüllen und verstopfen können. In
verschiedenen Höhen sind im Generator Oeffnungen für einzuführende Rengel zum
Schüren, in Form langer Schlitze angebracht und mit Windzuführungsröhren l' versehen; der aus den letzteren strömende Gebläsewind
verhindert das Entweichen von Gas aus jenen Oeffnungen und schützt den Arbeiter vor
der Flamme, welche ohne diese Vorrichtung herausschlagen würde. Durch das Rohr S kann auch Wasserdampf in den Generator geleitet und
dieser Dampf kann durch Röhren, die (wie bei T
angedeutet) in das Mauerwerk eingelegt sind, überhitzt werden.