Titel: Benson und Valentin’s Apparat zur Erzeugung brennbarer Gase.
Autor: Benson, G. H.
Valentin, W. G.
Fundstelle: 1870, Band 195, Nr. CXX. (S. 425–430)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj195/ar195120

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.

G. H. Benson zu Staleybridge und W. G. Valentin am Royal College of Chemisty, ließen sich mehrere Verbesserungen der |426| 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 |427| 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 |428| 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 |429| 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.

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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.

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