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Vorrichtung zur Beseitigung der schädlichen Wirkung der Abgase von
-Brennkraftmaschinen Vorrichtungen zur Beseitigung der schädlichen Wirkung der Abgase
von Brennkraftmaschinen sind besonders dort von Bedeutung, wo die Maschine in geschlossenen
Räumen, z. B. in den Stollen und Schächten eines Bergwerks, arbeiten soll. Durch
ihren Gehalt an Kohlenoxyd können die Abgase - schwere gesundheitliche Störungen
hervorrufen, und ferner können sie in Bergwerken Schlagwetter entzünden, da die
Auspuffgase einer Brennkraftmaschine bekanntlich eine hohe Temperatur haben.
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Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt geworden, in denen die Abgase
zunächst gekühlt -und dann auf mechanischem und beim Hindurchstreichen durch mit
Reagenzien gefüllten Kästen auf chemischem Wege gereinigt werden. Bei diesen Vorrichtungen
werden die Abgase in einen teilweise mit Wässer gefüllten Behälter, und zwar in
der Regel von oben auf den Wasserspiegel, geleitet; gleichzeitig mit der Kühlung
erfolgt hierbei eine mechanische Reinigung und Waschung der Abgase, indem sie durch
die aufwirbelnde Wassermasse hindurchstreichen müssen. Infolge der innigen Berührung
der Abgase mit dem Kühlwasser entsteht einerseits der Nachteil, daß die Abgase feucht
werden und dadurch die Lebensdauer und Wirkung der Reagenzien beeinträchtigt wird,
während anderseits auch die Kühlwirkung der Kühlflüssigkeit, die noch außerdem in
großen Mengen verwendet werden muß, sehr bald beträchtlich herabgemindert ist, da
das Kühlwasser infolge seiner Durchsetzung mit den von den Abgasen mitgeführten
Verbrennungsrückständen bald zu Schlamm wird, wodurch wiederum auch die mechanische
= Reinigung der Abgase nachteilig beeinflußt wird.
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Diese Nachteile werden nach der Erfindung durch einen zwischen das
Auspuffrohr der Brennkraftmaschine und Reagenzkästen eingeschalteten Oberflächenkondensator
beseitigt. Hierdurch ist erreicht, daß infolge der Trennung der Abgase von der Kühlflüssigkeit
einerseits die Abgase sich nicht mit den für die Reagenzien schädlichen Flüssigkeitsdämpfen
beladen und anderseits eine Verschlammung der Kühlflüssigkeit durch die Kondensationsprodukte
vermieden wird.
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Da die mechaniche Reinigung der Abgase infolge ihrer Trennung von
der Kühlflüssigkeit nun nicht mehr durch die Kühlflüssigkeit selbst erfolgt, sind
gemäß der Erfindung besondere Mittel zur mechanischen Reinigung der Abgase vorgesehen,
die darin bestehen, daß die mit den Auspuffgasen in Berührung kommenden Wände des
Oberflächenkondensators schräg zu der Strömungsrichtung des Gases liegende und derartig
gegenseitig versetzte Prallplatten bilden, daß die Gasteilchen beim Durchströmen
des Kondensators von einer Prallplatte zur benachbarten bzw. zur gegenüberliegenden
geworfen werden.', Neben der mechanichen Reinigung der Abgase von festen Bestandteilen,
z. B: Ruß, dienen diese Prallplatten auch zur Unterstützung
der
Kühlwirkung der Kühlflüssigkeit, indem durch die Anordnung der Prallplatten teils
die wirksame Kühloberflläche vergrößert wird, teils die Gasteilchen sich durch Energieabgabe
beim Aufprall auf die Platten weiter abkühlen.
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Da ferner eine Verschlammung der Kühlflüssigkeit durch die Kondensationsprodukte
nicht mehr zu befürchten ist, kann die Kühlflüssigkeit durch eine Pumpe gefördert
und rückgekühlt werden. Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung im Gehäuse der Vorrichtung
ein aus einer Reihe von Rippenkühlrohren bestehender Kühler angeordnet, der unter
besonders vorteilhafter Raumersparnis den Oberflächenkondensator kranzförmig umgibt.
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Die durch die Trennung der Abgase von der Kühlflüssigkeit an sich
schon verlängerte Lebensdauer und erhöhte Wirkung der in bekannter Weise in Kästen
angeordneten Reagenzien wird nach der Erfindung noch dadurch vermehrt, daß die Reagenzien
durch Ausglühen regeneriert werden, wobei sie in ihrem Kasten verbleiben können,
da dieser erfindungsgemäß aus einem glühbeständigen Baustoff besteht.
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Nach der Erfindung sind noch besondere Mittel vorgesehen, um entsprechend
des stärkeren Verbrauchs der Reagenzien in dem unteren Kasten nur immer diesen letzteren
zwecks Regenerierung oder Neubeschickung herausnehmen zu können, wobei die anderen
darüberliegenden, noch nicht verbrauchten Kästen selbsttätig nach unten rücken und
durch einen neuen, von oben eingesetzten Kasten ergänzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Abb. i ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Vorrichtung nach
der Erfindung. Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i.
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In dem unteren Teil eines Gehäuses i ist ein Oberflächenkondensator
2 angeordnet, dessen Innenwände 3 wechselständig versetzt sind und einen freien,
oben und unten offenen Raum q. umschließen, in den die Abgase durch ein unten in
den Oberflächenkondensator mündendes Rohr 5 eintreten, das vor seiner Einmündung
in den Kondensator von einem mit Kühlflüssigkeit gefüllten Kühlrohr 6 umgeben ist.
Das Abgasrohr 5 ragt zweckmäßig noch in den freien Raum ¢ des Kondensators hinein,
um den Abgasteilchen eine bestimmte Strömungsrichtung zu übermitteln. Unter dem
unten offenen Raum q. des Oberflächenkondensators steht auf dem Boden des Gehäuses
i ein Sammelgefäß 7. Der von dem Oberflächenkondensator im unteren Teil des Gehäuses
i nicht ausgefüllte Raum wird von Rippenkühlrohren 8 eingenommen, die kranzförmig
den Kondensator umgeben und einerseits mit dem an das Kühlrohr 6 angeschlossenen
Wasserraum des Kondensators und anderseits unter Zwischenschaltung einer Förderpumpe
9 mit dem Kühlroter 6 in leitender Verbindung stehen, so daß die Kühlflüssigkeit
einen Kreislauf beschreibt, der von der Pumpe 9 aufrechterhalten wird. Innerhalb
des Wasserraumes des Kondensators sind Zwischenwände 2o angeordnet, die die Strömung
der Kühlflüssigkeit in günstiger Weise beeinflussen.
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Oberhalb des Kondensators sind im Gehäuse i eine Anzahl Kästen io,
1i, 12 und 13 in Zwischenräumen übereinandergelagert. Eine Zwischenwand 14 trennt
den von diesen Kästen eingenommenen Raum derart von dem unteren Teil des Gehäuses
i ab, in dem der Kondensator 2 untergebracht ist, daß der untere Teil des Gehäuses
nur mit dem Raum q. des Kondensators in Verbindung steht. Die Kästen sind abwechselnd
mit Reagenzien, z. 13. die Kästen io und 12, mit alkalischen Reagenzien (hygroskopisch
gebranntem Kalk) für die Absorption der sauren Bestandteile der Abgase und die Kästen
ii und 13 mit gekörnter Kohle (Holzkohle) oder ähnlichen Stoffen zur Absorption
des Kohlenoxyds, gefüllt.
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Die Reagenzkästen sind aus einem glühbeständigen Baustoffe, z. B.
einer Nickellegierung, hergestellt, so daß sie einerseits gegen die chemischen Einflüsse
des gebrannten Kalks und auch der entstehenden Kalkmilch widerstandsfähig sind und
anderseits nicht oxydieren, wenn sie zu dem Zweck ausgeglüht werden, um den Kalk
und die Kohle in bestimmten Zeitabschnitten zu regenerieren, bis diese Stoffe vollständig
verbraucht sind.
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Da die übereinanderliegenden Reagenzkästen mit verschiedener Geschwindigkeit
verbraucht werden, ist die Einrichtung getroffen, daß immer nur der unterste, am
schnellsten verbrauchte Kasten io durch einen im Gehäuse i vorgesehenen verschließbaren
Schlitz 15 herausgenommen werden kann. Sobald der unterste Kasten io entfernt ist,
rücken die anderen Kästen ix, i2 und 13 selbsttätig, beispielsweise infolge Anordnung
von Federn o. dgl., nach unten, so daß der Raum, den bisher der oberste Kasten 13
eingenommen hat, frei wird und an diese Stelle ein neuer Kasten durch einen in Gehäuse
vorgesehenen zweiten verschließbaren Schlitz 16 eingeführt werden kann. -Der über
dem obersten Reagenzkasten 13
befindliche Deckel 17 des Gehäuses hat eine
Abzugsöffnung i8 für die gereinigten und gekühlten Gase.
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Die von dem Auspuffrohr der Verbrennungskraftmaschine kommenden Abgase
durchströmen das Rohr 5 in der Pfeilrichtung x und werden, nachdem sie unter Kondensation
der hochsiedenden Bestandteile durch das Kühlroter 6 bereits etwas vorgekühlt worden
sind, auf die schräg vor der Mündung des Rohrs 5 liegende, als Prallplatte wirkende
Wandung3 des Oberflächenkondensators geschleudert. Durch
diesen
Aufprall auf die gekühlten Prallplatten,, der sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
entsprechend der Anzahl der Prallplatten viermal wiederholt, wobei die Gasteilchen
der Pfeilrichtung x folgen, werden die Gase gekühlt, verlieren einen Teil ihrer
Geschwindigkeit und werden von den kondensierbaren Bestandteilen befreit, die sich
auf den kalten Prallplatten niederschlagen und in den Behälter 7 abtropfen. Der
Behälter 7 wird von Zeit zu Zeit herausgezogen und geleert. Feste Bestandteile werden
durch die Prallplatte ebenfalls zurückgehalten, wobei als günstiger Umstand hinzukommt,
daß die Prallplatten durch das auf ihnen sich niederschlagende Kondensat schlüpfrig
und klebrig sind, so daß feste Verbrennungsrückstände, z. B. Ruß u. dgl., haftenbleiben
und zusammen mit dem Kondensat abtropfen. Nach Durchströmen des Oberflächenkondensators
gelangen die von kondensierbaren flüssigen und festen Bestandteilen befreiten Gase
in den oberen Teil des Gehäuses und durchstreichen die Reagenzkästen io, 11, 12
und 13, in denen ihre schädlichen Bestandteile, in der Hauptsache Schwefeldioxyd,
Kohlensäure und Kohlenoxyd, auf chemische Weise durch die Reagenzien gebunden werden.
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Durch die Öffnung 18 verlassen die gekühlten und gereinigten Gase
die Vorrichtung und treten ins Freie, ohne daß sie noch eine schädliche Wirkung
in gesundheitlicher Beziehung ausüben oder bei Verwendung der Verbrennungskraftmaschine
in Bergwerken Anlaß zur Entzündung schlagender Wetter geben können.
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Die Kühlflüssigkeit, die auf der Zeichnung durch Strichelung angedeutet
ist, beschreibt einen von der Pumpe g aufrechterhaltenen Kreislauf in der Pfeilrichtung
y, indem die Kühlflüssigkeit aus dem Kühlrohr 6 in den Kondensator 2 strömt und
von dort durch die Rippenkühlrohre 8 in rückgekühltem Zustande wieder in das Kühlrohr
6 zurückgelangt.