Titel: | Ueber Gasfeuerungen. |
Fundstelle: | Band 266, Jahrgang 1887, S. 289 |
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Ueber Gasfeuerungen.
Patentklasse 24. Mit Abbildungen auf Tafel 17.
Ueber Gasfeuerungen.
Dem bemerkenswerthen Berichte von Albert Pütsch in den
Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbefleiſses in
Preuſsen: „Sachliche Würdigung der in Deutschland
ertheilten Patente über Gasfeuerungen“ entnehmen wir Folgendes:
Die in den letzten sieben Jahren kund gewordenen Bestrebungen auf dem Gebiete der
Gasfeuerung lassen uns erkennen, daſs, da die Prinzipien der Bildung der Brenngase
und ihrer Verbrennung fest begründet sind, die Aufgabe der Constructeure darin
gesucht werden muſs, diesen Prinzipien durch angemessene Construction für die Praxis
brauchbare Gestaltung zu geben. Denn in dem Neugebotenen ist von durchschlagenden
neuen Gesichtspunkten wenig zu verzeichnen, die Erfinder haben sich vielmehr zum
gröſsten Theile begnügt, durch Einzelconstructionen das Vorhandene zu
verbessern.
Vor Allem ist zu bemerken, daſs mehr und mehr auf künstliche
Zufuhr der zur Gasbildung erforderlichen atmosphärischen Luft hingearbeitet
wird. Die hiermit in Zusammenhang stehende Möglichkeit, Klein- bezieh. Staubkohle zu
vergasen, führte dazu, von Rosten abzusehen und die Brennmaterialien auf gemauerten,
sei es horizontalen oder geneigten Flächen ruhen zu lassen. – Die Herstellung
permanenter Gase durch Generatoren mit umgekehrter Zugrichtung ist mehrfach
angestrebt worden; anschlieſsend hieran liegen Constructionen vor, welche bezwecken,
die den gebildeten Gasen innewohnende Wärme, welche auf dem Wege nach der
Verbrauchsstelle sonst verloren ging, dadurch wieder zu gewinnen, daſs die zur
Gasbildung erforderliche atmosphärische Luft durch die Gase selbst vorgewärmt wird.
Auch für die Herstellung stickstoffarmer Heizgase liegen Constructionen vor, sowie
endlich in der Herstellung des Wassergases Fortschritte zu verzeichnen sind.
In richtiger Erwägung, daſs bei der indirekten Gasfeuerung, bei welcher das Gas
bekanntlich in besonderen Generatoren erzeugt und der Verbrauchsstelle durch längere
oder kürzere Leitung zugeführt wird, durch die Abkühlung der Gase und durch
unvermeidliche Condensation der Theerdämpfe u.s.w. nicht unerhebliche
Brennmaterialverluste entstehen, haben die Constructeure vielfach sich der dirckten Gasfeuerung zugewendet, bei welcher der
Generator der Verbrauchsstelle dicht angebaut ist. Hierbei sind besonders die
Dampfkessel mit Vorliebe mit Gasfeuerungspatenten bedacht worden, welche sich im
Groſsen und Ganzen von einander nur durch die Anordnungen unterscheiden, mit Hilfe
derer eine rauchfreie Verbrennung erzielt werden soll.
Die Construction von L. Kleemann in Myslowitz (* D. R.
P. Nr. 31198 vom 30. März 1884) ist eine Combination zweier gewöhnlicher
Generatoren, die über einander so angeordnet sind, daſs das Brennmaterial aus dem oberen in den
unteren geht, nachdem es in dem oberen theilweise verbrannt ist, um in dem unteren
gänzlich verzehrt zu werden. Es liegt also dieser Construction die Absicht zu
Grunde, die sogen. „Entgasung“ von der Vergasung zu trennen, d.h. den
Prozeſs, in welchem die Kohlenwasserstoffe aus dem Brennmaterial erzeugt werden, von
demjenigen, in welchem die Verbrennung des Koks zu Kohlenoxyd vorgeht.
Diese Construction kann wie alle anderen, bei welchen Entgasung
und Vergasung in getrennten Räumen vorgenommen wird, nur für solches Brennmaterial
verwendbar sein, bei welchem die Zeit der Entgasung mit der der Vergasung im
Einklänge steht, d.h. es muſs die Bedingung erfüllt werden, daſs die Vergasung nicht
schneller oder langsamer vor sich geht als die Entgasung, damit nicht auf dem oberen
Generator entgastes Brennmaterial, Koks, sich ansammle, wodurch der Zweck der
Construction vereitelt werden würde.
Die Producte des Entgasungsraumes A
(Fig. 1)
werden je nach Sachlage durch die Oeffnungen c, d oder
e abgeführt und durch besondere
Condensationsvorrichtungen von den Wasserdämpfen befreit. Die gereinigten Gase
werden in die Mischkammer C geleitet, wo sie die aus
dem Vergasungsraume B stammenden Gase treffen und mit
ihnen entzündet als Flamme in den Arbeitsofen geleitet werden.
Die beabsichtigte Construction stöſst auf groſse Bedenken. Neben
den Wasserdämpfen schlagen sich auch die Theerdämpfe nieder, wodurch ein nicht
unbeträchtlicher Brennmaterialverlust entsteht; der Nutzen der ganzen Anordnung ist
nicht recht einleuchtend. Wenn überhaupt die Wasserdämpfe condensirt werden sollen,
so kann dies auch bei einem gewöhnlichen Generator vorgenommen werden, und das
Uebereinanderbauen zweier Generatoren, die alsdann sehr schwer zu bedienen sind, ist
nicht erforderlich und zwar um so weniger, als die Annahme des Constructeurs nicht
richtig erscheint, daſs jeder der beiden Generatoren seine Producte in die ihm in
der Zeichnung vorgeschriebenen Abzugskanäle schicken wird.
Die Bedienung dieser Construction wird eine ziemlich schwierige
sein. Die Roste des oberen Generators sind ohne besonderen Aufbau für den Arbeiter
nicht zu erreichen, und der Rost des unteren liegt so weit zurück, daſs
auſserordentlich lange Schürstangen erforderlich sind, da die Hitze des oberen
Rostes ein nahes Herantreten des Schürers an den unteren verbietet. Um den Generator
überhaupt für die Praxis geeignet zu machen, muſs für den oberen und unteren Rost
ein besonderer Zugang geschaffen werden, ein „Podest“, gebildet durch ein
Zwischengewölbe oder Eisenconstruction, wodurch sich die Anlagekosten ganz erheblich
erhöhen. Verfasser glaubt kaum, daſs der vorliegenden Construction eine Zukunft
zugesprochen werden kann.
In dem Patent * D. R. P. Nr. 28474 vom 27. März 1884 von Hermann Martini in Chemnitz ist der Generator in zwei Abtheilungen
getheilt. Wie aus Fig. 2 erhellt, sind zwei Generatoren an einander geschoben. Beide
besitzen einen gemeinschaftlichen Planrost a, an
welchen sich die geneigten Roste bb anschlieſsen.
Den Raum über den Rosten b nennt der
Erfinder Vortrockenraum und leitet die hier sich
bildenden Producte durch den Kanal d ab. Nach seiner
Ansicht bestehen sie nur aus Wasserdämpfen; da aber nicht nur auf dem Planroste a, sondern auch auf den Rosten b das Brennmaterial ins Glühen geräth und gerathen muſs, wenn irgend
welche Trocknung eintreten soll, so müssen auch die Producte dieser Vortrocknung in
die Leitung d gelangen. Daſs nur Wasserdämpfe hier
entweichen, darf nicht behauptet werden.
Sir Charles William Siemens hat sich einen Generator in
den verschiedensten Anordnungen patentiren lassen (* D. R. P. Nr. 16223 vom 2.
Februar 1881 und Zusatzpatente Nr. 20726 und 26094 vom 28. März 1882 bezieh. 9.
August 1883), dessen Eigentümlichkeit darin besteht, daſs nicht nur Wasserdampf in
das Innere des Generators geführt, sondern auch die zur Gasbildung erforderliche
atmosphärische Luft vorgewärmt wird.
Im Hauptpatent Nr. 16223 ist die Combination eines Generators
gegeben, bei welcher die Vorwärmung der Luft mittels Abhitze des Schmelzofens
vorgenommen Wird, für dessen Betrieb der Generator bestimmt ist. (Vgl. Siemens 1885 257 * 70.)
Die zur Gasbildung nothwendige Luft kann dem Generator von oben
sowie auch von unten zugeführt werden. Da sowohl bei dem Eintritt der Luft von unten
als auch bei der Anordnung, bei welcher dieselbe von oben in den Generator eintritt,
das Brennmaterial, wenigstens soweit aus den in den betreffenden Patentschriften
befindlichen Zeichnungen ersichtlich, an derselben Stelle im Inneren des Generators
getroffen wird, so wird der Gang des Generators in beiden Fällen ein gleicher sein
und auch ein gleiches Gasproduct erzielt werden.
Die Anordnung des Generators nach Zusatzpatent Nr. 20726 ist in
D. p. J. 1885 257 * 71
ausführlich beschrieben.
Verfasser hält den Gedanken, einen Generator mit warmer Luft zu
betreiben und die dazu erforderlichen Wärmemengen den gebildeten Gasen zu entnehmen,
für einen sehr beachtenswerthen. Mit Recht wird von vielen Seiten darauf
hingewiesen, daſs bei dem Betriebe von Generatoren, welche mit den Verbrauchsstellen
durch längere Leitungen in Verbindung stehen, ganz erhebliche Wärmemengen dadurch
verloren gehen, daſs die namentlich bei Steinkohlenfeuerung ziemlich hoch erhitzten
Gase sich abkühlen und dadurch Brennmaterialverluste entstehen. Wird aber, wie hier
beabsichtigt, durch diese sonst verloren gehenden Wärmemengen die zur Bildung der
Gase erforderliche Luft vorgewärmt, so wird der Wärmeverlust herabgedrückt, ganz
abgesehen von dem Umstände, daſs durch die heiſse Luft auch ein heiſserer Gang des
Generators herbeigeführt wird, welcher die Bildung von Gasen von geringerem
Theergehalt, also von gröſserer Permanenz bewirkt (und den Gehalt an Kohlenoxyd
vermehrt. D. R.).
Der durch Zusatzpatent * D. R. P. Nr. 26094 geschützte Generator
ist eine Abänderung des vorhin angeführten und verweisen wir dieserhalb auf die
Beschreibung in D. p. J. 1885 257 * 71. Besonderen Werth legt der Erfinder auf die ringförmige Oeffnung
zwischen der geneigten Rostplatte und dem Mauerwerk des Generators, da dieselbe das
Einführen von Schürstangen erleichtert und somit ein bequemes Reinigen der Roste
gestattet. Wenn diese Oeffnung auch speciell unter Patentschutz gestellt ist, so
kann Verfasser eine Neuerung darin nicht erblicken. Bei allen Generatoren ist
zwischen Rost und dem darüber liegenden Mauerwerk diese Oeffnung vorhanden. Bei
Generatoren, welche nicht frei stehen und rechteckigen Querschnitt besitzen, wird
diese Oeffnung sich als Schlitz gestalten, bei einem frei stehenden Generator von
rundem Querschnitte wird constructiv dieser Schlitz die unter Patentschutz gestellte
Form annehmen müssen. Daſs die geneigte Rostplatte hierbei nicht von Wesenheit ist,
ergibt sich daraus, daſs in der Beschreibung der gänzliche oder theilweise Ersatz
derselben durch einen Rost, je nach der Natur des zu vergasenden Brennmaterials, in
Aussicht genommen ist. Auch die unter Patentschutz gestellte Verlängerung der
Beschickungsöffnung ist als neu nicht zu betrachten. Der Patentinhaber hat zwar
darin Recht, daſs, je nachdem diese Verlängerung gröſser oder geringer ist, die
Dicke der zu vergasenden Brennmaterialschicht wechselt. Dies ist aber als etwas
Neues kaum aufzufassen, ebenso wenig wie die Möglichkeit, durch Losnehmen der
Verlängerung und Anbringung eines Ersatzstückes die gewünschte Wirkung zu erzielen.
–
Mit den in diesem Zusatzpatente niedergelegten Gedanken kann sich
der Verfasser nicht befreunden. Wenn auch das Luftzuführungsrohr mit
Reinigungsstangen versehen ist, so wird doch die Düse kaum auf die Dauer offen zu
halten sein. Die sonstige Anordnung der Luftzuführung, durch welche der Boden kühl
gehalten wird, ist indessen als vortheilhaft für den Bestand des Generators zu
erachten.
Durch Verlängerung der Aufgabevorrichtung die Schütthöhe des Brennmaterials zu
verändern, erstrebt auch Vital Daelen in Berlin (* D.
R. P. Kl. 26 Nr. 31466 vom 22. August 1884) dadurch, daſs er einen verstellbaren
Gasfänger in den Generator einhängt, welcher bis in das Brennmaterial hineinreicht.
Bei dem Heben des Gasfängers wird die Entfernung von den Rosten bis zum Gasaustritt
gröſser und mit ihr die Schütthöhe; bei der Senkung tritt das Umgekehrte ein.
Der der Construction zu Grunde liegende Gedanke ist allerdings vom
theoretischen Standpunkte aus richtig, seine praktische Anwendbarkeit muſs aber auf
Grund der allseitig gemachten Erfahrungen mindestens bezweifelt werden. Der Gasfang
muſs, um sich verstellen zu lassen, leicht sein, wird demgemäſs aus Schmiedeeisen
(Blech) hergestellt werden. Bei der im Generator herrschenden Hitze wird ein
Verziehen des aus Blech gefertigten Gasfängers sehr bald eintreten. Bei Verwendung
von Guſseisen fällt die Construction zu schwer aus, auſserdem wird dieses Material
durch den Schwefelgehalt der Gase erfahrungsgemäſs in kurzer Zeit zerstört.
Die vom Erfinder in Aussicht genommenen Stopfbüchsen werden sich
schleunigst mit Theer versetzen und den Bewegungsmechanismus unbrauchbar machen.
Wenn in den Constructionen von C. W. Siemens sich das
Bestreben geltend macht, die sonst üblichen Roste der Generatoren durch volle
Platten aus feuerfestem Material zu ersetzen, so ist in dem Patent * Nr. 10824 vom
27. Januar 1880 von Henry Arthur Gadsden in London
diese constructive Richtung vollständig ausgebildet worden, wie Fig. 3 zeigt.
Der Schacht A des Generators wird von
oben durch die Schüttvorrichttung a gefüllt. Der Boden
des Generators wird durch die eiserne Platte b
gebildet. In einer gewissen Höhe über der Sohle b ist
eine zweite Platte c angeordnet, welche sich über die
ganze Breite des Schachtes erstreckt. Dieselbe dient dazu, den Haupttheil des
Feuerungsmaterials zu tragen, so daſs man die auf der Sohlplatte b niedergehenden Aschen- und Schlackentheile leicht
durch die Thüren C entfernen kann.
Der Generator soll mit Gebläse betrieben werden und zwar unter
gleichzeitigem Einblasen von Wasserdampf. Um dies zu ermöglichen, ist unter der
Sohlplatte b ein Kasten d
angebracht, in welchen die Gebläsevorrichtung mündet. Dieser Kasten steht in aus der
Zeichnung nicht ersichtlicher Weise mit den Kanälen e
und f in Verbindung, von wo aus Gas und Luft in das
Innere des Generators treten. Zum Aufbrechen der etwa im Inneren des Generators
durch Zusammenbacken der Kohle sich bildenden gröſseren Stücke sind die
verschlieſsbaren Thüröffnungen g angebracht. Um zu
verhüten, daſs bei dem Aufbrechen Flammen aus den Schüröffnungen austreten, wird
Luft durch feine Oeffnungen daselbst in den Generator eingeblasen, welche die
entgegenströmenden Gase zurücktreibt.
Die vorliegende Construction hat den nicht zu unterschätzenden
Vortheil, daſs sie eine leichte Reinigung des Generators ermöglicht, andererseits
ist aber nicht zu verkennen, daſs ziemlich complicirte Guſsstücke erforderlich sind,
welche nach Möglichkeit zu vermeiden sich bei Generatoren stets empfiehlt,
namentlich wenn sie, wie hier, in nächster Nähe der heiſsen
Brennmaterialienschichten sich befinden.
Eine unter Umständen recht nützliche Einrichtung ist A. Faber
du Faur in Newark, New-Jersey, Nordamerika, unter * D. R. P. Nr. 12772 vom
11. Juni 1880 zur Vergasung klarer Brennstoffe patentirt worden. Der Generator
besteht aus einer schiefen Ebene a (Fig. 4), über welche das Gewölbe b gespannt ist, dessen Neigung annähernd dem
Schüttwinkel des im Fülltrichter c befindlichen
Brennmaterials entspricht. Unten befinden sich eine oder mehrere mit
Regulirschiebern versehene Oeffnungen d zum Eintritt
der atmosphärischen Luft, welche über die Oberfläche des Brennmaterials hin
wegstreicht, dasselbe verbrennend. Die Flammen schlagen in die Züge des Dampfkessels
oder eines sonstigen Ofens.
Der Ausdruck, welcher zur Bezeichnung dieser Construction an die
Spitze der Patentschrift gestellt ist „Neuerungen an Oefen zur Vergasung klarer Brennstoffe“ scheint dem Verfasser nicht richtig gewählt. Der hier vor sich gehende Prozeſs
ist nicht eine Vergasung in dem Sinne dieser Erörterungen, sondern ein Verbrennen im
gewöhnlichen Sinne und zwar unter ungünstigen Verhältnissen, da die atmosphärische
Luft das Brennmaterial nicht durch-, sondern darüber hinwegstreicht. Dennoch hat
eine derartige Construction unter Umständen eine gewisse Bedeutung, z.B. wenn es
sich um Verbrennung groſser Mengen Sägespäne handelt. Gerade für Sägespäne finden
sich in Schweden und Norwegen Feuerungen in Anwendung, welche gleich der
vorliegenden Anordnung darauf beruhen, daſs das Brennmaterial nur an der Oberfläche
brennt.
In dem Patent (* D. R. P. Nr. 10656 vom 1. Februar 1880) von M. Perret in Paris (vgl. 1881 240 * 370. 1887
263 * 371) ist die Verbrennung von staubförmigem
Brennmaterial mittels Oberflächenentzündung ebenfalls zur Anwendung gekommen.
Wenn diese Construction mit der oben besprochenen von Faber du Faur verglichen wird, so muſs der letzteren
unbedingt der Vorzug zugesprochen werden. Diese arbeitet selbstthätig, d.h. das
Brennmaterial macht den ihm vorgeschriebenen Weg zum Ort der endlichen Verbrennung
ohne irgend welche Hilfe, während die Construction von Perret eine nicht unbedeutende Menge Arbeitskraft für die Bewegung der
Massen erfordert. Dies würde an und für sich genügen, um die Construction von
zweifelhaftem Werthe für die Praxis erscheinen zu lassen, woran auch der in der
Patentschrift in Aussicht genommene Ersatz des Handbetriebes durch mechanische
Vorschiebevorrichtungen nichts ändern würde, da Bewegungsmechanismen an Feuerungen
stets von zweifelhaftem Werthe sind.
Erwägungen ähnlicher Art finden auf den Inhalt des Patentes (* D. R. P. Nr. 25358 vom
21. April 1883) von August Bachmeyer und Co. in Berlin
Anwendung. Die betreffende Construction ist in D. p. J.
1886 261 * 74 beschrieben. Auch in dieser Construction
wird das Brennmaterial nicht von der atmosphärischen Luft durchstrichen, sondern von
derselben nur an der Oberfläche getroffen.
Verfasser hält die Einrichtung für durchaus verfehlt. Wer mit dem
Betriebe von Generatoren vertraut ist, weiſs, daſs die Gasbildung sofort
unregelmäſsig vor sich geht, ja ganz in Frage gestellt wird, sobald Luft oberhalb
der Brennschicht in den Generator eintritt. Der Patentinhaber bezeichnet seine
Anordnung als eine Art Gasfeuerung, er muſs sich also gefallen lassen, daſs sie von
diesem Standpunkt aus betrachtet wird. Wenn dieselbe überhaupt functionirt, so ist
dies auf den Umstand zurückzuführen, daſs zwischen der Kostplatte und der Hinterwand
der Feuerung immer noch genug Luft in das Brennmaterial eintritt, um dasselbe bei
dem Durchstreichen zu vergasen. Wäre dieser Zwischenraum luftdicht abgeschlossen, so
würde voraussichtlich die Feuerung binnen längerer oder kürzerer Zeit erlöschen.
Die Bodenplatte ist drehbar eingerichtet, um vorkommenden Falles
das Brennmaterial leicht entfernen zu können. Verfasser glaubt nicht an die
Haltbarkeit irgend eines
Drehapparates an Feuerungen; daſs ein solcher hier gröſsere Dauer besitzen soll als
anderswo, ist, mindestens gesagt, zweifelhaft.
Von besonderer Wichtigkeit bei dem Betriebe der Generatoren ist die Bestimmung der Schütthöhe, d.h. der Dicke der
Brennmaterialschicht. Schon C. W. Siemens und V. Daelen construirten Vorrichtungen, um durch
Verlängerung des Einschütttrichters diese Schütthöhe vergröſsern oder verringern zu
können.
Das Patent von R. Fölsche in Halle a. S. (* D. R. P. Nr.
12 779 vom 25. Juli 1880) gibt eine Construction, welche eine Regulirung der Dicke
der Brennmaterialschicht mittels beweglicher Roste anstrebt.
Die Anordnung besteht, wie Fig. 5 zeigt, im
Wesentlichen aus zwei Paar Treppenrosten, welche symmetrisch zur Hauptachse liegen.
Die Treppenroste a und a1 sind um c
bezieh. c1 drehbar
eingerichtet und können durch Lösung der Schraubenmuttern e und e1 in
eine mehr oder weniger steile Lage gebracht werden. Um das auf den Rosten aa1 lagernde
Brennmaterial in der für dasselbe vortheilhaftesten Schütthöhe genau zu begrenzen,
sind die Roste bb1
angeordnet, welche mittels der Schraube g aufgehängt
sind. Der Neigungswinkel läſst sich durch Einstellen der Schraubenmuttern ff1 genau reguliren.
Das Brennmaterial gelangt aus den Fülltrichtern h
zwischen die Roste, und wird selbstverständlich, da es oben und unten begrenzt ist,
die einmal bestimmte Schütthöhe einhalten. Asche und Schlacken werden durch Oeffnen
der Schieber i und k
entfernt.
In dem Patent von Alexander und Paul v. Krottnauer (* D. R. P. Kl. 13 Nr. 22090 vom 27. Juni 1882) kommt
derselbe Gedanke zum Ausdruck (Fig. 6). Um dem
Brennmaterial eine bestimmte Schichthöhe zu geben, ist über den, ebenso wie in Fig. 5
gezeichneten, geneigten Treppenrosten ein aus schmiedeeisernen Stäben gebildeter
Korb angeordnet. Das Brennmaterial lagert somit zwischen Treppenrost und Korb. Durch
Drehen eines Handrades kann der Korb gehoben und gesenkt und dadurch die Schichthöhe
des Brennmaterials verändert werden.
Verfasser kann beiden Constructionen, so einleuchtend sie auch
erscheinen mögen, dennoch das Wort nicht reden. Einmal ist es ein miſsliches Ding,
eine Brennmaterialschicht genau reguliren zu wollen. Selbst staubförmige Braunkohle
schwankt immer noch so viel in Gröſse der einzelnen Stücke, daſs Unterschiede von 2
bis 3cm in der Schichthöhe kaum zu vermeiden sind.
Ist die Kohle aber so dichtliegend, daſs dieser Unterschied den Schornsteinzug und
damit die Gasproduction behindert, so thut man besser, auf natürlichen Luftzug ganz
zu verzichten und unter Anwendung von Unterwind eine gröſsere, ein Durchbrennen
verhindernde Schichthöhe zu wählen. Unter diesem Prinzipe ist es dem Verfasser
gelungen, eine höchst geringwerthige Braunkohle der Magdeburger Gegend in
Generatoren zum Betriebe von Messingglühöfen mit Vortheil zu verwenden.
Der Gedanke, mit begrenzter Schichthöhe zu arbeiten, ist bereits schon früher durch
F. A. Schulz in Zittau (* D. R. P. Nr. 211 vom 8.
September 1877) zur Ausführung gebracht, jedoch hat derselbe wohlweislich für die
obere Begrenzung einen aus feuerfestem Material gebildeten, feststehenden Rost
gewählt (vgl. Schulz 1881 239 * 116).
Verfasser hält die Wahl von Eisen für einen hohen Miſsgriff;
selbst bei den nicht sehr heiſs gehenden Braunkohlengeneratoren ist dieses einer
schnellen Zerstörung ausgesetzt, welche ihren Grund weniger in der hohen Temperatur
als in dem Schwefelgehalt des Brennmaterials hat.
Eugen Pfeifer in Köln (* D. R. P. Nr. 15210 vom 5.
December 1880) hat sich einen Gebläsegenerator patentiren lassen, in welchem neben
der Luft auch Wasserdampf eingeblasen wird. Derselbe ist in Fig. 7 dargestellt.
Die sich nach unten sehr verengende Form des Schachtes läſst den
Generator besonders für Koks geeignet erscheinen, während er für stark backende
Kohle weniger verwendbar sein dürfte. Der Patentinhaber hat aber nicht die Form des
Generators als das Wesentliche seiner Construction hingestellt, sondern die Art und
Weise, wie demselben Luft bezieh. Wasserdampf zugeführt wird, zu welchem Zweck er
eine besondere Düse angegeben hat, welche in Fig. 8 in gröſserem
Maisstabe gezeichnet ist.
In das äuſsere Rohr c der Düse ragt
das an seiner Austrittsöffnung conisch verengte Dampfrohr d hinein. Die Luft wird durch das Luftrohr e
zugeführt. Dieses Luftrohr steht mit einer Gebläsevorrichtung irgend welcher Art in
Verbindung, so daſs, da sowohl Dampf- wie Luftleitung mit Regulirvorrichtung
versehen sind, ein ganz genaues Mischungsverhältniſs zwischen Gas und Luft erzielt
werden kann, wobei, was wesentlich ist, Dampf und Luft nicht in getrennten Strömen,
sondern als fertiges Gemisch gemeinschaftlich in den Generator gehen. Die Anwendung
von Wasserdampf hält Verfasser für recht zweckmäſsig. Gebläsegeneratoren haben immer
eine Tendenz, sehr heiſs zu gehen, so daſs die abgehenden Gase den Generator mit
ziemlich hoher Temperatur verlassen. Diese Temperatur führt aber Wärmeverluste
herbei, namentlich wenn das Gas der Verbrauchstelle durch längere Leitungen
zugeführt wird. Es erscheint somit richtiger, den Gang des Generators durch
Einblasen von Wasserdampf, welcher sich alsdann zersetzt, kälter zu gestalten, um
dadurch zwar kühlere, aber Stickstoff ärmere Gase (und an H reiche. D. R.) zu
erzielen. Bei Generatoren, welche als direkte Gasfeuerung arbeiten, wobei sehr
heiſse Gase sogar erwünscht sind, dürfte das Einblasen von Wasserdampf Nutzen nicht
schaffen, es sei denn, was von einigen Seiten behauptet wird, daſs bei Anwendung von
Wasserdampf die backenden Eigenschaften mancher Kohlensorten weniger zur Geltung
kommen sollen.
Bei denjenigen Generatoren, in welchen durch Ueberhang des Mauerwerkes eine freie
Böschung des Brennmaterials hergestellt wird, auf welche die Verbrennungsluft
einwirkt, leidet die Kante des Mauerwerkes in Folge der intensiven
Verbrennungstemperatur, und dies um so mehr, als sich hier Schlacken anzusetzen
pflegen, welche bei dem Betriebe gewaltsam abgestoſsen werden müssen.
Diesem Uebelstande sucht Adolph Knaudt in Essen durch
die im * D. R. P. Nr. 18719 vom 3. Februar 1882 dargestellte Einrichtung zu
begegnen, welche in Fig. 9 wiedergegeben
ist.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Mauerwerk des
Generators unterbrochen, und zwar ist an derjenigen Stelle, woselbst
erfahrungsmäſsig Schlackenbildung einzutreten pflegt, ein Metallgefäſs a angeordnet, welches beständig mit Wasser gefüllt
erhalten wird. Bedingung hierbei ist, daſs die innere Gefäſskante b so nahe als möglich an das Brennmaterial heranreicht;
die Unterseite des Wassergefäſses wird durch angehängte Platten c von feuerfestem Material gegen den Einfluſs der Wärme
geschützt.
Es ist eine im Betriebe der Generatoren bekannte Thatsache, daſs
die gebildete Schlacke sich an Metall nicht fest ansetzt und zwar um so weniger, je
kühler das betreffende Metall gehalten wird; nach anderweitigen Erfahrungen kann der
Verfasser deshalb die vorliegende Construction nur als zweckentsprechend bezeichnen,
wobei Verfasser hinzufügt, daſs er dieselbe an einem Generator für Wassergas auf dem
Etablissement der Firma Schulz, Knaudt und Co. in Essen
an der Ruhr in Anwendung sah (vgl. 1887 264 * 28).
Das Patent von G. Happach in Ratibor (* D. R. P. Nr.
16107 vom 17. Mai 1881)
bezieht sich auf einen Generator, welcher sich von den sonst üblichen dadurch
unterscheidet, daſs die Luft das glühende Brennmaterial horizontal durchstreicht
(Fig.
10). Die Aufgabeöffnung wird luftdicht verschlossen. Die Luft tritt nicht
durch Roste oder Schlitze, sondern durch acht an der Vorderwand angebrachte, aus
feuerfestem Material hergestellte Lochsteine oder Düsen von etwa 60cm Länge ein. Der Gasaustritt ist in gleicher Höhe
wie jene Lochsteine angeordnet. Der Generator ist für Koks bestimmt. In Folge dessen
muſs, um eine vollkommene Oxydgasbildung herbeizuführen, die Entfernung vom Eintritt
der Luft bis zum Austritt der Gase (d.h. die Schichthöhe oder Dicke des
Brennmaterials) eine sehr groſse sein. Die Patentschrift gibt für diese Entfernung
das Maſs von 1m,30 an.
Verfasser kann der Ansicht des Erfinders nicht beipflichten, daſs
die aus Lochsteinen gebildeten Düsen nach erfolgtem eventuellem Abschmelzen sich
während des Betriebes leicht auswechseln lassen. Koksgeneratoren gehören zu den
Generatoren, welche sich durch einen besonders heiſsen Gang auszeichnen, namentlich
in der Nähe des Lufteintrittes. Ein Abschmelzen von feuerfestem Material im Inneren
des Generators hat aber stets ein Zusammenschmelzen der betreffenden Theile mit den
benachbarten zur Folge, so daſs, wenn im vorliegenden Falle eine abgeschmolzene Düse
ausgewechselt werden soll, dies ohne Stemmen oder sonstige gewaltsame Arbeiten nicht
möglich sein wird, wodurch die ganze Vorderwand leiden muſs. Aehnliche Erwägungen
lassen den Verfasser bezweifeln, daſs die Düsen sich im Verhältnisse, wie sie
abschmelzen, weiter einschieben lassen.
Um das Austreten von Gasen aus dem Füllschachte eines gewöhnlichen Generators bei dem
Aufgeben von frischem Brennmaterial zu verhüten, läſst David
Grove in Berlin (* D. R. P. Kl. 36 Nr. 24162 vom 22. März 1883,
Zusatzpatent zu Nr. 20730 vom 19. April 1882) durch ein seitliches Luftrohr frische
Luft in den Füllschacht eintreten (vgl. Grove 1885 255 185).
Verfasser glaubt nicht an den Nutzen dieser Anordnung, und sollte
sie thatsächlich functioniren, so würde er darin den Beweis finden, daſs der
Generator mit zu starkem Zug arbeitet und Luft von oben einsaugt, ein Uebelstand,
der nicht allein die Bildung schlechter Gase befördert, sondern auch zu Explosionen
führen kann.
Der Verfasser wendet sich im Weiteren zu den Bestrebungen, welche auf Herstellung von
„permanenten Gasen“ gerichtet sind, d.h.
solchen, welche möglichst arm an schweren Kohlenwasserstoffen und Theerdämpfen sind.
Als Vortheile, welche der praktische Betrieb mit solchen Gasen hat, sind zu
verzeichnen: Erstens, daſs bei den in gewöhnlichen Generatoren hergestellten Gasen
durch die in den Leitungen erfolgende Condensation von Theer nicht nur ein Verlust
von Heizmaterial verursacht wird, sondern auch fortdauernde Betriebsstörungen
veranlaſst werden, wie sie z.B. in mehreren rheinischen Stahlwerken besondere
Einrichtungen zur Beseitigung der ausgeschiedenen groſsen Theermassen nöthig gemacht
haben.
Die Herstellung von möglichst theerfreien Gasen hat aber zweitens noch einen anderen
Vortheil. Solche Gase, welche vornehmlich aus Kohlenoxydgas und leichten Kohlenwasserstoffen bestehen,
entzünden sich leichter, brauchen zum Fortbrennen eine geringere Temperatur und sind
weniger zu Rauchbildung geneigt. Letzterer Umstand läſst ihnen eine gewisse
Bedeutung als Heizmaterial für Dampfkessel zuschreiben, namentlich in gröſseren
Städten, woselbst die Frage der Rauchverbrennung fast eine Lebensfrage der
Industriellen geworden ist.
Der einfachste Weg, theerfreie Gase herzustellen, scheint zu sein, die Gase durch
Condensation von dem Theer zu befreien. Auf diesen Weg ist im J. 1868 von Steinmann im Compendium der
Gasfeuerung hingewiesen und eine dahin zielende Einrichtung durch Zeichnung
erläutert worden. Auch die Schrift „Die Vergasung erdiger Braunkohle“ von Neumann vom J. 1873 bringt die Anordnung
eines mittels Exhaustoren betriebenen Generators. Denselben Zweck hat die unter * D.
R. P. Kl. 26 Nr. 22900 vom 21. September 1882 patentirte Construction von Hermann Schott in Dortmund, welche die Generatoren
mittels Exhaustoren betreibt und die gewonnenen Gase durch Condensatoren und
Skrubber behufs Reinigung hindurchschickt.
Der Verfasser kann sich mit dem Betriebe der Generatoren mittels
Exhaustoren nicht einverstanden erklären, weil hierbei naturgemäſs der Druck nicht
nur in der Gasleitung zwischen Exhaustor und Generator, sondern auch im Generator
selbst unter den auſserhalb herrschenden Atmosphärendruck gebracht wird, was zur
Folge haben muſs, daſs, sobald in dem Mauerwerk des Generators oder Gaskanales
Sprünge entstehen, Luft zu den Gasen treten und dieselben vorzeitig zur Entzündung
oder gar zur Explosion bringen kann. Wie bereits angedeutet, sind derartige
Constructionen seit fast 20 Jahren in der Literatur bekannt, aber so weit seine
eigenen Erfahrungen reichen, nur ein einziges Mal bei Vergasung einer fast
staubförmigen Braunkohle in der Gegend von Halle zur Anwendung gekommen. Von
Versuchen, eine derartige Einrichtung in Anwendung zu bringen, ist dem Verfasser nur
ein einziger Fall bekannt, wo es sich um Vergasung einer fast staubförmigen
Braunkohle handelte.
Um den durch Condensation verursachten Verlust an Heizmaterial wieder gut zu machen,
hat F. C. Glaser in Berlin sich unter * D. R. P. Kl. 26
Nr. 26887 vom 8. August 1883 eine Einrichtung patentiren lassen, durch welche bei
der Vergasung von Torf die condensirbaren Bestandtheile der Gase zum Zweck der
Gewinnung von Ammoniak, Holzessig und Theer mittels Kühlvorrichtung niedergeschlagen
werden.
Das Verfahren selbst ist nicht neu, ist vielmehr bereits von dem
französischen Ingenieur Lencauchez mehrfach beschrieben
und vom Verfasser schon im J. 1881 in der Gegend von Bromberg zur Anwendung gebracht
worden. Vollkommen richtig hebt der Erfinder die Notwendigkeit hervor, den Generator
kalt zu betreiben. Deshalb läſst er die gebildeten Kohlenoxydgase nicht durch den
gesammten Inhalt des Generators hindurchstreichen, sondern zieht sie möglichst tief
ab.
Einen noch einfacheren Weg, zur Herstellung von theerfreien Gasen zu gelangen, bietet
die Thatsache, daſs schwere Kohlenwasserstoffverbindungen, sobald sie durch glühende
Kohleschichten hindurchstreichen, sich unter Ausscheidung von Kohle in leichtere
umsetzen.
Die Praxis hat diese Erscheinung auch bereits vielfach in denjenigen Constructionen von
Feuerungsanlagen verwerthet, bei welchen das frische Brennmaterial unter oder hinter
das bereits in Glut befindliche aufgegeben wird.
Verfasser erinnert hierbei an den bekannten Langen'schen Etagenrost
(vgl. Langen 1862 166 186).
Daſs diese letztgenannte Feuerung und ähnliche in der Praxis nicht haben festen Fuſs
fassen können, ist nicht als eine Folge eines etwa fehlerhaften Prinzipes anzusehen,
sondern eher darauf zurückzuführen, daſs die Bedienung eine etwas complicirte
ist.
Der Gedanke, das erwähnte Prinzip auch zur Herstellung von
Generatorgasen anzuwenden, lag nahe, und die Ausführung erschien ziemlich einfach.
Man hatte ja nur nöthig, die Zugrichtung im Ofen umzukehren, d.h. die atmosphärische
Luft oben an der Stelle eintreten zu lassen, wo das Brennmaterial aufgegeben wird
und den Abzug der Gase unten anzuordnen. Alsdann werden die in dem frischen
Brennmaterial enthaltenen Wasserdämpfe, sowie die sich entwickelnden schweren
Kohlenwasserstoffe und Theerdämpfe gezwungen, durch bereits glühende Kohlenschichten
hindurchzustreichen, woselbst sie in bereits früher angedeuteter Weise in leichte
Kohlenwasserstoffverbindungen umgesetzt werden, während die Wasserdämpfe sich
ebenfalls zersetzen.
In den in den Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des
Gewerbefleiſses 1880 enthaltenen Besprechungen der Gasfeuerungen ist der
Generator von W. Gorman in Glasgow (* D. R. P. Kl. 18
Nr. 2155 vom 14. Oktober 1877) erwähnt, in welchem das Prinzip der umgekehrten
Zugrichtung wenigstens theilweise zur Anwendung kam (vgl. 1881 239 * 117).
Generatoren mit umgekehrter Zugrichtung sind an und für sich
nichts Neues. Vor mehr als zwanzig Jahren hat Verfasser in Schweden Gasschweiſsöfen
gesehen, welche unter Anwendung von Holz und Holzkohle mit derartigen Generatoren
betrieben wurden, und selbst mehrfach Gelegenheit gehabt, dieselben für Torf in
Anwendung zu bringen. In der bisher üblichen Anordnung eignen sich diese Generatoren
aber mehr für direkte Gasfeuerung, also für solche, bei welcher die Generatoren den
Oefen unmittelbar angebaut sind, als für indirekte Gasfeuerung, bei welcher
Generator und Ofen mit einer längeren oder kürzeren Leitung verbunden ist. Die Gase
haben nämlich erfahrungsgemäſs eine so hohe Temperatur, daſs auch aus feuerfestem
Material hergestellte Leitungen schnell zerstört werden würden.
Aber selbst angenommen, daſs durch passend gewähltes feuerfestes
Material die Haltbarkeit der Leitungen auf einen hohen Grad gebracht werden könnte,
so würde doch in der unvermeidlichen Abkühlung der Gase eine ziemlich erhebliche
Quelle von Brennmaterialverlust zu finden sein. In Folge dessen lag für die
Construction die Aufgabe vor, die hohe Temperatur der Gase für die Leitungen nicht
nur unschädlich zu machen, sondern auch die sonst verloren gehenden Wärmemengen
aufzufangen und für Gasbildung selbst nutzbar zu machen.
In dieser Richtung liegen mehrere Patente vor, von welchen Verfasser zunächst auf das
von William Sutherland in Birmingham erhaltene * D. R.
P. Nr. 24137 vom 20. Januar 1883 und auf die Beschreibung * D. p. J. 1885 257 * 72 hinweist. Zur Kühlung
des Mauerwerkes an der Stelle, woselbst der obere engere Theil des Generators in den
unteren weiteren übergeht, ist, wie bei dem schon besprochenen Knaudt'schen Generator, ein Wasserkasten
angebracht.
Die Regeneratoren mit rundem Querschnitte sind den von Siemens angegebenen nachgebildet und bestehen somit aus gitterförmig mit
feuerfesten Steinen ausgesetzten Räumen.
In einfacherer Weise als in der eben besprochenen Construction hat Albert Pütsch in Berlin die Herstellung von permanenten Gasen durch den
durch * D. R. P. Nr. 19844 vom 15. Juli 1881 geschützten Generator angestrebt. Fig. 11 und
12
zeigen das Wesentliche der betreffenden Anordnung.
Der Generator besteht aus dem Schacht A, welcher durch die Schüttvorrichtung a mit
Brennmaterial beschickt wird und arbeitet je nach der Natur des Brennmaterials mit
natürlichem oder künstlichem Luftzuge. Die im Generator sich entwickelnden heiſsen
Gase verlassen denselben durch den unten angebrachten seitlichen Kanal b und treten durch die Oeffnung c in den Regenerator B, geben ihre Wärme an
die in demselben aufgestellten Steine ab und gelangen nach Passiren der
Wechselvorrichtung k in die Gasleitung d. Die atmosphärische Luft tritt bei e in die Wechselvorrichtung ein, durchstreicht den
durch früheren Betrieb erhitzten Regenerator B1, erwärmt sich hier und entweicht durch
die Oeffnung c1 in den
aufsteigenden Kanal, um durch f in den Generator und zu
dem daselbst befindlichen Brennmaterial zu gelangen. Der Generator arbeitet somit
mit niederwärts gehender Zugrichtung. Nach einiger Zeit werden die
Wechselvorrichtungen umgestellt, wodurch das Gas durch den Regenerator B1 geleitet wird und
ihm seine Wärme mittheilt, während die atmosphärische Luft durch den Generator B geht, um sich hier zu erhitzen. Durch das mit Düsen
versehene Rohr g kann dem Generator Wasserdampf
zugeführt werden, auch kann in die Wechselvorrichtung bei e ein Gemisch von Luft und Wasserdampf oder auch nur letzterer eingeleitet
werden, welcher alsdann in überhitztem Zustande in den Generator gelangt. In diesem
Falle wird die für den Betrieb des Generators erforderliche Luft durch das Rohr g oder sonstwie zugeführt. Die Thür h dient zur Entfernung der Schlacken.
Statt der in der Zeichnung angegebenen beiden Generatoren, welche
wechselweise erhitzt und abgekühlt werden, hat der Constructeur auch sonstige
bekannte Apparate zur Aufnahme bezieh. Wiedergewinnung der in den Gasen enthaltenen
Wärme in Vorschlag gebracht, als Recuperatoren, Vorwärmeapparate aus feuerfestem
Material oder Eisen u.s.w.
Statt die Wärme durch Regeneratoren u. dgl. wieder nutzbar zu machen, hat Pütsch dieselbe auch dadurch wieder zu gewinnen
versucht, daſs er dieselbe zur Entgasung des frisch aufgefüllten Brennmaterials
benutzt.
Textabbildung Bd. 266, S. 299
Der Schacht A (Textfigur) wird in
gewöhnlicher Weise durch einen Fülltrichter a mit
Brennmaterial beschickt. Die Luft wird durch das Rohr b
in den oberen Theil des Schachtes eingeblasen, die gebildeten Gase verlassen den
Generator unten durch Oeffnungen c, steigen in Kanäle
d, welche in Mauerwerk angebracht sind, nach oben
und umspülen endlich den dünnwandig gehaltenen Fülltrichter a, um alsdann in den Gaskanal e zu gelangen.
Auf diesem Wege geben die Gase ihre ganze Wärme an das Mauerwerk und die Wand des
Fülltrichters ab und erhitzen dessen Inhalt. Die im Fülltrichter aus dem frischen
Brennmaterial sich entwickelnden, theerreichen Gase sind, da ein anderer Ausweg
nicht geboten ist, durch die glühende Kohle hindurchzustreichen gezwungen, sich
dabei zersetzend.
Theodor Schlegel in Düsseldorf (* D. R. P. Kl. 80 Nr.
24430 vom 23. Januar 1883) sucht ein theerfreies Gas dadurch herzustellen, daſs er
zwei Generatoren mit einander combinirt und die Producte des einen durch den zweiten
streichen läſst. Die Anordnung dieses Generators ist in D.
p. J. 1884 254 * 212 ausführlich
beschrieben.
Der Verfasser behauptet, daſs die Ansicht des Erfinders, ein
theerfreies Gas zu erhalten, eine irrige ist. Wie die Zugrichtung auch eingestellt
sein mag, immer befinden sich die Schichten, welche reich an schweren
Kohlenwasserstoffgasen sind, oben an dem Austritt der Gase; es werden deshalb die
schweren Kohlenwasserstoffverbindungen und Theerdämpfe nach wie vor in die
Gasleitungen gelangen. Nach Ansicht des Verfassers leistet die Construction gerade
das Umgekehrte von dem, was der Erfinder beabsichtigt hat.
Das Patent von Bernhard Röber in Dresden (* D. R. P. Nr.
14234 vom 25. Mai 1880) enthält unter mehreren Anordnungen auch einen Generator,
durch welchen die Verbrennungsproducte einer zweiten Feuerung in der Richtung von
oben nach unten hindurchstreichen (vgl. Röber 1882 245 * 80).
Diese Construction hat einen gewissen Werth für stark backende
Steinkohle. Bei Verwendung eines derartigen Brennmaterials kann es von Vortheil
sein, die Entgasung auf einem besonderen Roste vorzunehmen.
(Fortsetzung folgt.)