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Vorrichtung zur Erzeugung mechanischer Energie aus Rohtorf ohne vorherige
Trocknung an der Luft. Im Patent 338I46 ist ein Verfahren zur Erzeugung von mechanischer
Energie aus Rohtorf ohne vorherige Trocknung desselben an der Luft beschrieben,
bei dem zunächst der kolloidale Zustand des Rohtorfes durch Erhitzung in Heizretorten
bis auf etwa I5ö bis 25o° zerstört wird, worauf dann die Auspressung des Torfwassers
aus den gleichzeitig als Preßzylinder ausgebildeten Heizretorten bis auf einen Wassergehalt
des Torfes von etwa 6o bis So Prozent erfolgt. Der so gewonnene entwässerte Torf
wird dann nach Zerkleinerung in einem Reißwolf in einen Generator geschickt, und
das in diesem erzeugte Gas wird nach Ausscheidung der Nebenerzeugnisse (Teer und
Ammoniak) zur Erzeugung von Betriebsdampf in einem stehenden Feuerrohrkessel verwendet,
in den die Heizretorten eingebaut sind. Dieser Kessel wird mit dem aus dem Torf
ausgepreßten Wasser gespeist, das, nachdem es zunächst in einem Reinigungskessel
gereinigt worden ist, der Reihe nach den erwähnten stehenden Feuerrohrkessel und
darauf einen gewöhnlichen Dampfkessel (zweckmäßigerweise Zweiflammrohrkessel) durchläuft,
während der sich als konzentrierte Salz- (Zucker-) Lösung darstellende Rest dieses
Wassers schließlich durch einen Sammelbehälter in ein System von Siedepfannen gelangt,
in denen es unter Gewinnung eines wertvollen organischen Stoffes (Zucker) restlos
verdampft wird. Der in diesen Siedepfannen erzeugte Dampf wird zur Vorwärmung,des
Rohtorfes in den Heizretorten bis auf etwa zoo° C verwendet, während die weitere
Beheizung des Torfes bis auf die -dem Betriebsdruck des stehenden Kessels entsprechende
Temperatur durch Dampf erfolgt, der in diesem Kessel selber erzeugt wurde.
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Der zum Zwecke .der möglichsten Vermeidung von Wärmeverlusten vorgesehene
Einbau der Heizretorten in ,den Dampfkessel hat nun den Nachteil im Gefolge, fdaß
anan hierbei auf einen stehenden Feuerrohrkessel-angewiesen ist, :der sich für große
Leistungen, wie sie für elektrische Kraftzentralen in Betracht kommen, wenig eignet
und auch in bezeug auf Reinigungsmöglichkeit weniger. zu empfehlen ist wie ein entsprechend
eingerichteter moderher
Wasserrohrkessel. Es dürfte sich deshalb
für größere Anlagen empfehlen, die Heizretorten nicht in den Dampfkessel einzubauen,
sondern unabhängig davon anzuordnen, in welchem Falle sie natürlich mit einem dicken
Wärmesch utzmantelumgeben werden müssen, um die Wärmeausstrahlung nach Möglich,eit
zu vermeiden.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun in erster Linie eine Anordnung
der Heizretorten derart, daß sie um den Generator herum gruppiert sind, und zwar
so, daß die von ihnen durch den Wärmeschutzmantel hindurch ausgestrahlte Wärme zur
Vorwärmung der Vergasungsluft ausgenutzt wird.
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In den Abb. I und 2 der beiliegenden Zeichnung ist ein derartiger
Generator mit Torfheizretorten und Luftdampfgemischvorwärmer im Aufriß und Grundriß
dargestellt, während in Abb.3 eine Heizretorte sowie in den Abb. 4. und 5 die Beschickungsvorrichtung
des Generators in größerem Maßstab gezeichnet sind.
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a ist der Schacht eines kMondgasgenerators, der in bekannter Weise
mit einem inneren Luftmantel b umgeben ist. Das erzeugte Gas wird durch das Rohr
c einem Gaskühler, d. h. dem vorerwähnten Luftdampfgemischvorwärmer, zugeführt,
der aus den inneren Rohren d, e, f, g und den äußeren Rohren h, i, k, l besteht,
in welchen ersteren das Gas abgekühlt wird, während gleichzeitig das die äußeren
Rohre durchströmende Vergasungsdampfluftgemisch im Gegenstrom erhitzt wird. Dieses
Dampfluftgemisch tritt dann in den den Schacht a des Generators umgebenden inneren
Mantel b ein, um darin noch weiter erhitzt zu werden und schließlich mit einer sehr
hohen Temperatur in die Brennstoffsäule des Generators einzutreten. Der in den gekühlten
Gasrohren sich niederschlagende Teer wird durch die mit Siphon versehene Sammelleitung
s1 abgeleitet oder auch durch eine andere geeignete Vorrichtung aufgefangen.
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So weit ist die Einrichtung durch den Mondgasgenerator bekannt geworden.
Neu ist bei der vorliegenden Erfindung vor allen Dingen die Anordnung der Torfheizretorten
m im äußeren Generatormantel n, d. h. die Verschmelzung des Generators mit den Heizretorten
zu einem organischen Ganzen. In diesen äußeren Mantel tritt die Luft auf dem ganzen
Umfange von unten ein und wird durch die von den Heizretorten durch den Wärmeschutzmantel
o hindurch ausgestrahlte Wärme vorgewärmt. Diesen Retorten wird der Heizdampf durch
die unter dem Boden angeordnete äußere Ringleitung p zugeführt, und zwar führt diese
Ringleitung ein Gemisch von überhitztem Dampf, das in einem Dampfstrahlgebläse qu
einerseits aus hochgespanntem Kesseldampf aus der Leitung r und anderseits aus niedriggespanntem,
aber zweckmäßigerweise hochüberhitztem Dampf aus den Siedepfannen, zugeführt durch
die Leitung s, erzeugt wird. Dieses Dampfgemisch tritt aus der Ringleitung p durch
das Absperrventil u in das in der Mitte der Heizretorte angeordnete, in die Filterplatten
eingeschraubte, teleskopartig zusammenschiebbare Rohr t ein, um von hierdurch die
zahlreichen feinen Bohrungen dieses Rohres in den die Retorte ausfüllenden Rohtorf
einzudringen und sich darin unter Erwärmung desselben zu kondensieren.
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Nach fertiger Beheizung des Torfes wird das Dampfventil u abgesperrt,
und es wird nunmehr in der durch das Patent 338I46 bekannten Weise durch den niedergehenden
Preßkolben v der weitaus überwiegende Teil des Torfwassers zusammen mit dem Kondensat
des Heizdampfes aus der Retorte durch das vorher geöffnete Ventil w in die innere
Ringleitung x und von da .durch die Leitung y in den Wasserreinigungskessel gepreßt,
nachdem vorher .durch die Leitung -, hochgespannter Dampf aus dem Dampfkessel in
den oberen Teil der Retorte, d. h. über .den Preßkolben, eingelassen und dadurch
ein Ausgleich ,der Drucke über und unter dem Kolben hergestellt wurde. Das teleskopartig
ausgezogene Rohr t, das durch seine zahlreichen feinen Bohrungen die Entwässerung
der hohen Torfsäule sehr erheblich fördert, wird dabei zusammengeschoben.
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Der Kolben geht so weit nieder, bis er auf den in die Retorte eingesetzten
gelochten Blechzylinder a1 aufstößt, oder falls .dieser etwa auch teleskopartig
ausziehbar ausgeführt werden sollte, bis @die verschiedenen Schüsse ganz zusammengeschoben
sind. ,Alsdann wird er nach Schließung des Wasserabsperrventils w und .des Druckausgleichventils
b,. wieder in .seine höchste Stellung unmitelbar unter dem Deckel :der Retorte zurückgeführt
und dort festgehalten. Nunmehr läßt man den Torf in der Retorte während einer gewissen
Zeit sich ausdünsten, indem man den sich .entwickelnden niedriggespannten Dampf
durch die am oberen Ende ,der Retorte angeordnete Leitung c1 und das Ventil d,_
in :den äußeren Generatorm-antel entweichen läßt, wo er sich mit der von unten eingetretenen
Vergasungsluft mischt.
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Nachdem sich dergestalt der Torf durch Dampfentwicklung bis auf Etwa
ioo bis i io' abgekühlt hat - womit kein Verlust verknüpft ist, da ja -die Wärme
im Dampf :dem Generator zugeführt wird -, wird nach Schließung des Dampfventils
dl die Retorte
geöffnet und der gelochte Blechzylinder a2 mitsamt
dem darin sitzenden Torfkuchen aus der Retorte herausgeholt, indem man den Lasthaken
des elektrisch betriebenen Flaschenzuges an dem in der Mitte angeordneten, durch
Kreuzrippen gehaltenen Ring e1 (Abb. 5) angreifen läßt. Der Flaschenzug wird dann
auf der an der Decke angebrachten Schiene f1 über die Mitte des Generators verschoben,
um nach Öffnung des Deckels des Beschickungszylinders g1 in diesen herabgelassen
zu werden. In diesem Zylinder ist eine mit scharfen Zähnen und mit Löchern von mäßigem
Durchmesser versehene konische oder auch ebene Mahlscheibe l, auf einer senkrechten
Welle h1 angeordnet, welche in einem torpedoförmigen Lagerkörper il gelagert ist
und von einer wagerechten Welle mittels des konischen Räderpaares k1 angetrieben
wird. Im Beschickungszylinder sind, gleichmäßig am Umfang verteilt, eine größere
Anzahl Rollen z1 angebracht, welche dem gelochten Blechzylinder a1 bei dessen durch
die Mahlscheibe l1verursachten Umdrehung als Führung dienen. Infolge der trotz dieser
Rollen am Umfang verursachten Reibung wird der Blechzylinder mit dem darin sitzenden
Torfkuchen sich etwas langsamer drehen als die Mahlscheibe, so daß ein allmähliches
Ausmahlen des Torfes stattfinden wird. Der gelochte Blechzylinder sinkt, in dem
Maße, als diese Ausmahlung fortschreitet, durch sein Gewicht nieder, bis er schließlich
mit seinem unteren Ende auf den in den Beschickungszylinder eingegossenen ringförmigen
Flansch in, sich aufsetzt, nachdem er vollständig entleert ist. Er wird dann nach
Öffnung des Beschickungszylinderdeckels durch .den elektrisch angetriebenen Flaschenzug
herausgehoben, um sofort, also ohne größere Abkühlung, wieder einer Heizretorte
zugeführt zu werden und einer neuen, aus der nächsten Retorte zugebrachten Ladung
Platz zu machen. Das Einbringen des Blechzylinders mittels des Flaschenzuges wird
durch den am oberen Ende des Beschickungszylinders angeordneten Konus nz2 sehr erldichtert
und das Herabfallen größerer, urzermahlener Torfstücke zu Beginn und gegen Ende
des Mahlprozesses durch einen Zylinder y1 verhindert.
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Sollte die Reibung des gelochten Blechzylinders in der Rollenführung
keine genügend retardierende Wirkung ausüben, so kann der Antrieb der wagerechten
Antriebswelle für die Torfmühle auch durch ein elliptisches Zahnräderpaar erfolgen,
wodurch die Mahlscheibe abwechselnd beschleunigt und verzögert würde. Da der gelochte
Blechzylinder mit dem darin sitzenden Torfkuchen infolge seiner großen Masse naturgemäß
diesen beständigen Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit nicht zu folgen vermag,
so wird hierdurch die mahlende Wirkung sehr wirksam erhöht.
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Der gemahlene, d. h. genügend fein zerteilte und gelockerte Torf fällt
durch eine von den heißen Generatorgasen umspülte Glocke o2 in den Generatorschacht
hinab. Diese Glocke hat eine Heizfläche, die gerade genügt, um das im Torf noch
enthaltene Wasser zu verdampfen, d. h. um ihn vollständig zu trocknen; eine nennenswerte
Entgasung soll darin nicht stattfinden. Der entwickelte Dampf wird zusammen mit
dem bei der Zermahlung des Torfes aus ihm ausgedünsteten Dampf durch die Leitungen
p1 nach unten in den äußeren Mantel des Generators geführt. Das in diesem sich bildende
Gemisch von vorgewärmter Luft und Dampf wird dann durch das Kapselgebläse qu1 (an
dessen Stelle selbstredend auch ein Turbogebläse treten kann) mittels der Leitung
r1 dem eingarngs erwähnten Gegenstromvorwärmer zugedrüokt, um in .diesem .durch
Aufnahme .der fühlbaren Wärme des Generatorgases stark erhitzt zu werden und sodann
nach weiterer Erhitzung im inneren Generatormantel b in den Schacht a einzutreten.
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Da dem Generator .dergestalt die gesamte nach der Auspressung des
Wassers aus der Heizretorte in :dieser zurückgebliebene Wärmemenge teils im Dampf,
teils in der vorgewärmten Luft und teils im Torf selber zugeführt wird und außerdem
in bekannter Weise auch die im Generatorgas enthaltene fühlbare Wärme fast vollkommen
zurückgewonnen wird, so dürfte ein störungsloser Generatorbetrneb noch bei einem
Wassergehalt des entwässerten Torfes von wenigstens 6o bis 65 Prozent zu erzielen
sein, während bei einem gewöhnlichen Torfgaserzeuger die Grenze ,bei etIva
50 Prozent liegt.
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Zugleich-wird die Gesamtanlage durch die Verbindung der Retorten mit
,der Generatoranlage anstatt mit der Isesselanlage sehr wesentlich vereinfacht.
Während beispielsweise bei einer stündlichen Verarbeitung von 4o cbm Rohtorf nach
dem Verfahren bei-@der im Patent 338146 beschriebenen Anlage 4 Generatoren mit Nebenproduktenanlagen,
4 Wasserreinigungskessel, 8 stehende Feuerrohrdampfkessel und ebenso viele Zweiflammrohrkessel
und ferner 4 Siedepfannengruppen erforderlich sind, beschränkt sich bei Verbindung
der Heizretorten mit der Generatoranlage die Zahl der erforderlichen Einrichtungen.auf
4 Generatoren mit Nebenproduktenanlagen, .4 Wasserreinigungskessel und 4 große Wasserrohrkessel
nebst ,den dazugehörigen Siedepfannenanlagen. Allenfalls
würde hierzu
noch ein großer oder zwei kleinere Zweiflammrohrkessel für die ganze Anlage treten,
wenn etwa die Konzentration der Salz- (Zucker-) Lösung zu groß werden sollte, um
einen störungslosen Betrieb der Wasserrohrkessel zu ermöglichen, was allerdings
wohl denkbar wäre.
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Das Kapselgebläse qu1 bzw. das an dessen Stelle tretende Turbogebläse
kann gegebenenfalls in Wegfall kommen, wenn man den nach der Auspressung des Wassers
aus der Retorte während der Entdünstungsperiode sich entwickelnden Dampf von mäßiger
Spannung in einem Dampfstrahlgebläse dazu verwenden würde, das Luftdampfgemisch
aus dem äußeren Generatormantel durch den Gegenstromvorwärmer und den innern Generatormantel
sowie durch die Brennstoffsäule und die Nebenerzeugnisanlage hindurchzudrücken.
Der entwickelte Dampf wäre in diesem Falle während des ersten Teiles der Entdünstungsperiode
in eine Ringleitung abzulassen, aus der er dem Dampfstrahlgebläse zuzuführen wäre,
während er im zweiten Teil der Entdünstungsperiode der zu geringen Spannung wegen
in der beschriebenen Weise in den äußeren Generatormantel abgelassen werden müßte.
Dazu einem Generator zweckmäßigerweise etwa 8 Heizretorten angeordnet werden, deren
Füllung im Zeitrauen von etwa zwei Stunden zu erneuern ist, so daß also in jeder
Viertelstunde eine Retorte zu entleeren wäre, so erscheint .die Verwendung des Entdünstungsdampfes
zu dem besagten Zwecke wohl durchführbar. Auf alle Fälle könnte ein etwa angeordnetes
Turbogebläse mit dem Entdünstungsdampf betrieben werden, der aus der Turbine nach
erfolgter Arbeitsleistung dem äußeren Generatormantel zuzuführen wäre.
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Will man auf die Gewinnung von Nebenerzeugnissen im Generatorbetrieb
im Interesse der Vereinfachung der Anlage verzichten, so wird man zweckmäßigerweise
das im Generator erzeugte Gas nicht erst in einem Gegenstromkühler abkühlen, sondern
es oder Kesselfeuerung unmittelbar auf dem kürzesten Wege zuführen. In diesem ,Falle
darf dem Generator natürlich nicht soviel Dampf zugeführt werden, d. h. es ist eine
entsprechend stärkere Aaspressung des Torfes als nach dem beschriebenen Verfahren
erforderlich.
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Zum Schluß sei noch erwähnt, daß ein Doppelverschluß bei der Generatorbeschickungsvorrichtung
überflüssig erscheint, weil ja der in der Beschickungsglocke sich bildende Dampf
zusammen mit dem etwa mitgerissenen Gas auch bei geöffnetem Beschickungszylinder
durch die Rohre p1 in den äußeren Generatormantel abgesaugt wind, so daß ein Entweichen
irgendwie nennenswerter Gas- oder Dampfmengen in den Generatorraum nicht zu befürchten
ist.
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Ferner möge hier noch darauf hingewiesen werden, daß selbstredend
auch eine andere Generatorbauart als die in Abb. I dargestellte zur Verwendung kommen
kann. Wesentlich ist nur die Verbindung der Heizretorten mit dem Generator und die
Einrichtung der Beschickungsvorrichtung des Generators, derart, daß möglichst die
gesamte zur Beheizung des Rohtorfes in der Retorte aufgewendete Wärmemenge, soweit
sie nicht im ausgepreßten Wasser der Dampfkesselanlage zugeführt wird, dem Generator
zugute kommt.