AT526332A4 - Vergaservorrichtung zur Gewinnung von brennbarem Gas - Google Patents

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AT526332A4 ATA169/2022A AT1692022A AT526332A4 AT 526332 A4 AT526332 A4 AT 526332A4 AT 1692022 A AT1692022 A AT 1692022A AT 526332 A4 AT526332 A4 AT 526332A4
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Abstract

Vergaservorrichtung (1) zur Gewinnung von brennbarem Gas (2) aus brennbarem Material (3), insbesondere aus Biomasse, umfassend - ein Reaktorgefäß (4), welches einen Reaktorhohlraum (5) umschließt, und - wenigstens eine Einfüllschleuse (6) zum Einfüllen des Materials (3) in den Reaktorhohlraum (5), und - wenigstens einen Rost (7) im Reaktorhohlraum (5), und wenigstens einen Gasauslass (8) zur Abfuhr des aus dem brennbaren Material (3) erzeugten brennbaren Gases (2) aus dem Reaktorhohlraum (5), und - wenigstens einen Austragsschacht (9) zum Austrag von nicht brennbaren Fremdkörpern (10) aus dem Reaktorhohlraum (5), wobei der Gasauslass (8) und der Austragsschacht (9) auf der der Einfüllschleuse (6) gegenüberliegenden Seite des Rosts (7) angeordnet sind, wobei der Rost (7) wenigstens ein feststehendes Rostelement (11) und wenigstens ein an der der Einfüllschleuse (6) zugewandten Seite des feststehenden Rostelements (11) angeordnetes und mittels einer Rotationseinrichtung (12) um eine Rotationsachse (13) rotierbares Rostelement (14) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vergaservorrichtung zur Gewinnung von brennbarem Gas aus brenmnbarem Material, insbesondere aus Biomasse, umfassend - ein Reaktorgefäß, welches einen Reaktorhohliraum umschließt, und - wenigstens eine Einfüllschleuse zum Einfüllen des Materials in den Reaktorhohlraum, und - wenigstens einen Rost im Reaktorhohlraum, und - wenigstens einen Gasauslass zur Abfuhr des aus dem brennbaren Material erzeugten brennbaren Gases aus dem Reaktorhohlraum, und wenigstens einen Austragsschacht zum Austrag von nicht brennbaren Fremdkörpern aus dem Reaktorhohlraum, wobei der Gasauslass und der Austragsschacht auf der der
Einfüllschleuse gegenüberliegenden Seite des Rosts angeordnet
sind.
Vergaservorrichtungen dieser Art können auch GleichstromFestbettvergaser genannt werden. Sie dienen dazu, aus brennbaren Materialen brenmnbares Gas zu gewinnen, um dieses dann z.B. in Verbrennungsmotoren als Treibstoff oder für
sonstige Zwecke einzusetzen.
Brennbares Material ist dabei bevorzugt Biomasse,
insbesondere Holz, kann aber z.B. auch ein Materlalgemisch
aus Biomasse und Kunststoff, vorzugsweise mit einem relativ
hohen Biomasseanteil, sein.
Beim Vergasungsprozess in einer derartigen Vergaservorrichtung ist ein Rost mit kleinen Löchern erforderlich, um darauf das zu vergasende, brennbare Material, also das sogenannte Fegtbett, anzusammeln und jenes von für den Vergasungsprozess nicht mehr nutzbarem Material,
wie z.B. Asche oder Schlacke, zu trennen. Die kleinen Löcher
im Rost sind meist unter 10 mm groß,
Das zur Vergasung zugeführte Material enthält häufig nicht nur brennbares Material, sondern kann auch mit nicht brennbarem Material bzw. mit nicht brennbaren Fremdkörpern,
wie z.B. Metallstücken und/oder Steinen, kontaminiert sein.
Nicht brennbares Material bzw. nicht brennbare Fremdkörper können vereinfacht als Fremdkörper bezeichnet werden. Man
könnte auch von unbrennbaren Fremdkörpern sprechen.
Die Fremdkörper sind meist schwerer als das brennbare Material und sinken innerhalb des Reaktorgefäßes und innerhalb des Festbetts aufgrund der Schwerkraft nach unten,
bis sie den Rost erreichen.
Alle Fremdkörper, welche größer als die Lochgröße, z.B. 10 mm, sind, können nicht durch die kleinen Lächer des Rostes
gelangen und sammeln sich auf dem Rost an.
Durch die Ansammlung der Fremdkörper wird der Vergasungsprozess gestört, wobei bei zu vielen Fremdkörpern das Funktionieren der Vergaservorrichtung nicht mehr gegeben
oder zumindest stark beeinträchtigt ist.
Vergaservorrichtung von den Fremäkörpern gereinigt werden.
Eine häufig genutzte und z.8. in der AT 513811 B1 durchaus notwendige Art der Reinigung ist, die Vergaservorrichtung abkühlen zu lassen und die Fremdkärper manuell zu entfernen. Dieser Reinigungsprozess kann jedoch erhebliche Stillstandszeiten mit sich bringen, da der Abkühlungsprozess Stunden bis Tage dauern kann und die anschließende manuelle Reinigung durch die beengten Verhältnisse im Reaktorhohlraum
oft sehr mühsam und schwierig 18st,
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vergasereinrichtung bereitzustellen, welche keinen vom
Vergasungsprozess getrennten Reinigungsprozess erfordert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst.
Es ist somit bei erfindungsgemäßen Vergaservorrichtungen vorgesehen, dass der Rost wenigsCens ein feststehendes Rostelement und wenigstens ein an der der Einfüllschleuse zugewandten Seite des feststehenden Rostelements angeordnetes und mittels einer Rotationseinrichtung um eine Rotationsachse
rotierbares Rostelement aufweist.
Durch die Rotation des zumindest einen rotierbaren Rostelements werden die Fremdkörper nach außen zur Wandung
des Reaktorgefäßes und damit in Richtung zum Austragsschacht
transportiert.
Der große Vorteil dieser Vergaservorrichtung ist, dass der Reiniqungsprozess bzw. die Befreiung des zu vergasenden Materials von den Fremdkörgern kontinuierlich während dem
Betrieb der Vergaservorrichtung erfolgt.
Es gind daher keine Unterbrechungen des VergasungsprozesseS zur Reinigung notwendig, was die Perioden der Gasprodukt ion deutlich verlängert und somit die Menge an produzliertem Gaß
deutlich erhöht.
Des Weiteren ist vorteilhaft, dass keine mühsame Reinigungsprozedur durchgeführt werden muss, und dadurch
Arbeitsressourcen eingespart werden können.
Weiters ist durch die kontinuierliche Befreiung des Rostes von Fremdkörpern die Funktion der Vergaservorrichtung durchgängig gegeben. Das hat günstigerweise zur Folge, dass
die Gasproduktion durchgängig qualitativ hochwertig list.
Das Reaktorgefäß ist bevorzugt im Wesentlichen ein zylinderförmiger Behälter, der in der Draufsicht in der Betriebsstellung der Vergaservorrichtung eine beliebige Querschnittsform besitzen kann, Die Grundfläche des Reaktorgefäßes kann also beispielsweise kreisförmig,
rechteckig, elliptisch, wolkenförmig etc. sein,
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einfüllschleuse zum Yinfüllen des brennbaren Materials im am oberen Ende liegenden Bereich des Reaktorhohlraums angeordnet ist, sodass sich das brennbare Materlal, welches beim Binfüllen typischerweise auch Fremdkörper enthält, beim Betrieb der
Vergaservorrichtung im Wesentlichen von oben nach unten
bewegt.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass der Gasauslass zur Abfuhr des erzeugten brennbaren Gases an dem der Einfüllschleuse gegenüberliegenden Ende des Reaktorgefäßes,
insbesondere im Bereich des Bodens des Reaktorgefäßes,
angeordnet ist.
Der wenigetens eine Rost ist zwischen der Einfüllschleuse und dem GCasauslass angeordnet und befindet sich bevorzugt im unteren Bereich des Reaktorgefäßes in der Betriebsstellung
der Vergaservorrichtung.
Dabei kann der Rost und seine Teilelemente, d.h. das wenigstens eine Ffeststehende Rostelement und das wenigstens eine rotierbare Rostelement, kleine Löcher aufweisen, welche meist kleiner als 10 mm, vorzugsweise kleiner als 5 mm, groß
sind.
Das bedeutet, dass jegliches Material, alsc sowohl das brennbare als auch das nicht brembare Material, welches
kleiner als 10 mm, vorzugsweise kleiner als 5 mm, ist, durch
den Rost gelangen kann.
Da das nicht brembare Material bzw. die Fremdkörper meist schwerer ist bzw. sind als das brennbare Material, bewegen sich die Fremdkörper aufgrund der Schwerkraft vergleichsweise rasch von oben nach unten, d.h. von der
Finfüllschleuse in Richtung des Rostes, und sammein sich am
Rost an.
Alle Fremdkörper, welche größer als die Löcher des Rosts sind, und/oder des Spalts zwischen dem feststehenden und dem rotierenden Rostelement, siehe weiter unten, sammeln sich in einem Sammelbereich des Rostes an und werden durch den
Austragsschacht aus dem Reaktorhohlraum ausgetragen.
zueinander konzentrische kreisförmige Außenkonturen auf.
Das wenigstens eine feststehende Rostelement und das wenigstens eine rotierbare Rostelement können in der Draufsicht als zumindest in ihrer Grundform runde oder
ringförmige Scheiben ausgebildet sein,
Es ist auch möglich, dass eine Vergaservorrichtung mehrere Roste aufweist, wobei jeder Rost zumindest ein feststehendes
und zumindest ein rotierbares Rostelement aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden
in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das eine ratierbare Rostelement, oder im Fall von zumindest zwei yrotierbaren Rostelementen, das dem Austragsschacht am nächsten angeordnete rotierbare Rostelement wenigstens einen Mitnehmer zur Mitnahme von den nicht brennbaren Fremdkörpern
zum wenigstens einen Austragsschacht aufweist.
Der wenigstens eine Mitnehmer kann dabei als eine Art Vorsprung oder eine Art Zunge ausgebildet sein, welcher bzw. welche über das wenigstens eine rotierbare Rostelement so in radialer Richtung vor- oder absteht, dass die Fremdkörper bei einer Rotation des rotierbaren Rostelements mittels des
wenigstens einen Mitnehmers mitgeschoben werden,
71728
f
Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine feststehende Rostelement und das wenigstens eine rotierbare Rostelement so, insbesondere einander abwechselnd, aneinander angeordnet sind, dass zwischen ihnen zumindest bereichsweise jeweils ein Spalt vorhanden ist, welcher eine Spaltweite von höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm,
aufweist.
Vorzugsweise beträgt die Spaltweite des Spalts zumindest
bereichsweise zwischen 1 mm und 5 mm.
Bei kreis- und/oder ringförmigen Außenkonturen des wenigstens einen feststehenden Rostelements und des wenigstens einen rotierbaren Rostelements in der Draufsicht, ist der Spalt
vorzugsweise im Wesentlichen ring£förmig.
Der wenigstens eine Spalt ist dabei günstigerweise jener Bereich, durch welchen das erzeugte brennbare Gas und kleinere Fremdkörperund auch Asche- und/oder Kohlepartikel
durch den Rost gelangen können.
Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das der Einfüllschleuse am nächsten liegende rotierbare Rostelement für die nicht brennbaren Fremdkörper, weiche größer als
10 mm, vorzugsweise größer als 5 mm, sind, undurchlässig ist.
Es kann auch sein, dass das der Einfüllschleuse am nächsten liegende rotierbare Rostelement komplett undurchlässig ist, sodass weder Feststoffe, wie z.B. die Fremdkörper, noch Gase
oder Flüssigkeiten hindurch gelangen können.
Es ist auch denkbar, dass alle oder manche der feststehenden
und der rotierbaren Rostelemente kleine Löcher aufweisen,
welche kleiner als 10 mm, vorzugsweise kleiner als 5 mm, groß
sind.
Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine von der Einfüllschleuse am weitesten entfernte feststehende Rostelement wenigstens einen Sammelbereich zur Aufnahme und/oder zum Transport der Fremdkörper umfasst, wobei der Sammelbereich wenigstens eine Öffnung zum
wenigstens einen Austragsschacht aufweist.
Günstigerweise befindet sich der Sammelbereich im Wesentlichen am in der Betriebsstellung der Vergaservorrichtung untersten feststehenden Rostelement, sodass sich die Fremdkörper dort, der Schwerkraft folgend,
selbständig ansammeln können.
Insbesondere bei einem zylinderförmigen Reaktorgefäß ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Sammelbereich in der Draufsicht im Wesentlichen ringförmig ist und/oder am Rande des Rostes im Wegentlichen angrenzend an das Reaktorgefäß
angeordnet ist.
Bei einem Reaktorgefäß, welches mehrere Roste umfasst, ist der Sammelbereich qünstigerweise so ausgebildet, dass die Ansammlung und der Austrag der Fremdkörper zwischen den
Rosten ermöglicht ist.
Der Sammelbereich kann auch mehrere Öffnungen zu mehreren
Austragsschächten aufweisen,
Der Transport der Fremdkörper im Sammelbereich erfolgt günstigerweise durch den wenigstens einen Mitnehmer des dem wenigstens einen Austragsschacht am nächsten liegenden bzw.
untersten rotierbaren Rostelements.
Rostelement, und umgekehrt.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass sich die Außendurchmesser der jeweiligen Rostelemente in Richtung der Einfüllschleuse jeweils verringern, sodass zwischen den Rostelementen jeweils zumindest bereichsweise ein Spalt, vorzugsweise mit einer, vorzugsweise relativ geringen, Überlappung der feststehenden und rotierbaren Rostelemente,
entsteht.
Bezüglich der Betriebsstellung der Vergaservorrichtung heißt das, dass günstigerweise das oberste Rostelement ein rotierbares Rostelement ist und den kleinsten Außendurchmesser von allen Rostelementen aufweist, und dass günstigerweise das unterste Rostelement ein Ffeststehendes Rostelement ist und den größten Außendurchmesser von allen
Rostelementen aufweist.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Vergaservorrichtung wenigstens eine Rosthalterung zum Halten des wenigstens einen feststehenden Rostelements aufweist, wobei die Rosthalterung bevorzugt außerhalb einer Bewegungsbahn des gegebenenfalls
vorhandenen wenigstens einen Mitnehmers angeordnet ist.
Günstig ist es, wenn die wenigstens eine Rosthalterung sich
außerhalb des Sammelbereichs befindet, da die Rosthalterung
den Transport der Fremdkörper stark behindern könnte, was Zu
ungewünschten Verkeilungen führen kann.
Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die wenigstens
eine Rosthalterung an einer Seitenwand des Reaktorgefäßes
befestigt ist.
Die wenigstens eine Rosthalterung ist bevorzugt dann
vorgesehen, wenn mehr als ein Ffeststehendes Rostelement
vorhanden ist,
Es ist es bevorzugt vorgesehen, dass die wenigstens eine Rosthalterung alle feststehenden Rostelemente außer das dem
Austragsschacht am nächsten liegende Rostelement hält.
Vorzugsweise werden die feststehenden Rostelemente eines
jeden Rostes von zumindest drei Rosthalterungen gehalten.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass das zumindest eine rotierbare Rosgtelement mit einer Tragstange drehfest verbunden ist, wobei das zumindest eine rotierbare
Rostelement und die Tragstange gemeinsam mittels der
Rotationseinrichtung um die Rotationsachse rotierbar sind.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Tragstange eine, vorzugsweise interne, Zuführeinrichtung für die Zufuhr von
Vergasungsmittel in den Reaktorhohiraum aufweist.
An der Tragstange können sich mit der Tragstange mitrotierbare Arme mit Austrittsöffnungen befinden, durch welche die Zuführeinrichtung hindurch verläuft und wobei Vergasungsmittel durch die Austrittasöffnungen in den
Reaktorhohlraum zugeführt werden kann,
Die Tragstange ist, soweit vorhanden, günstigerweise von der, vorzugsweise außerhalb des Reaktorgefäßes angeordneten,
Rotationseinrichtung um die Rotationsachse rotierbar.
Die BRotationseinrichtung, vorzugsweise umfassend zumindest einen Motor, ist in der Betriebsstellung der Vergaservorrichtung bevorzugt unter dem Reaktorgefäß
angeordnet,
Besonders bevorzugt weist die Vergaservorrichtung im Bereich zwischen der Einfüllschläuse und dem Rost wenigstens ein
rotierbares Rührwerk zum Umrühren des brennbaren Materials im
Reaktorhohlraum auf.
Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass die
Vergaservorrichtung an der Außenseite des Reaktorgefäßes eine
Wärmeisolierung aufweist.
Günstigerweise ist die Wärmeisolierung SO ausgebildet, dass sie wenigstens ein am Reaktorgefäß angeordneles Bauteil, wie
z.B. die wenigstens eine Rosthalterung, enthält oder
aufnehmen kann.
Weitere Vorteile und Einzelheiten bevorzugter Varianten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren sowie der
dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Horizontalschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vergaservorrichtung,
Fig. 2 ein Vertikalschnitt des ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vergaservorrichtung,
Fig. 3 ein Horizontalschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vergaservorrichtung,
Fig. 4 ein Vertikalschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vergaservorrichtung,
Fig. 5 Explosionsdarstellung des Rostes des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vergaservorrichtung, und
Fig. 6 ein Horizentalschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Vergaservorrichtung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisiert ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vergaservorrichtung 1, wobei die Fig. 1 einen
Horizentalschnitt und die Fig. 2 einen Vertikalschnitt zeigt.
Die Fig. 1 ist dabei im Wesentlichen eine Draufsicht auf den Rost 7, welcher bei diesem Ausführungsbeispiel ein feststehendes Rostelement 11 und ein an der der Einfüllschleuse 65 zugewandten Seite des feststehenden Rostelementes 11 angeordnetes rotierbares Rostelement 14
aufweist.
Das rotierbare Rostelement 14 weist bei diesem Ausführungsbeispiel acht Mitnehmer 15 auf, welche die im Sammelbereich 17 angesammelten, nicht brennbaren Fremdkörper 10 bei einer Rotation der Tragstange 20 besonders gut mitnehmen und zum wenigstens einen Austragsschacht 2
transportieren.
Bei mehreren rotierenden Rostelementen 14 ist günstigerweise
vorgesehen, dass insbesondere das dem wenigstens einen
Austragsschacht 9 am nächsten liegende rotierbare Rosgtelement 24 wenigstens einen Mitnehmer 15 aufweist. Die anderen rotierbaren Rostelemente 14 weisen dann günstigerweise keine
Mitnehmer 15 au£.
Bei diegem Ausführungsbeispiel weist die Vergaservorrichtung ı genau einen Austragsschacht 9 und daher genau eine Öffnung 18 im Sammelbereich 17 auf. Es können aber auch mehrere Öffnungen 18 und Austragsschächte 3 zum Äusträaqg der
Fremdkörper 10 aus dem Reaktorhohliraum 5 vorhanden sein,
Zwischen dem feststehenden Rostelement 11 und dem rotierbaren Rostelement 14 befindet sich günstigerweise zumindest bereichsweise ein Spalt 16, welcher eine Spaltweite von höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, aufweist. In der Fig. 1 ist dieser Spalt 16 als durchgängige Linie ohne eine explizit dargestellte Spaltweite oder Überlappung des feststehenden Rostelements 11 und des rotierbaren
Rostelements 14 eingezeichnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das rotierbare Rostelement 14 eine komplett undurchlässige Scheibe. Das rotierbare Rostelement 14 kann aber auch kleine Löcher aufweisen, welche vorzugsweise kleiner als 10 mm, Vorzugsweise kleiner als
5 mm, sind, sodass es zumindest teilweise durchlässig für kleinere Festastoffe, Fremdkörperund Gase, und undurchlässig
für die größeren nicht brennbaren Fremdkörper 10 ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Vergaservorrichtung i eine Wärmeisolierung 22 im Bereich der Seitenwand des Reaktorgefäßes 4 auf, wobei die Wärmeisolierung 22 insbesondere dazu dient, die Temperatur innerhalb des
Reaktorgefäßes 4 möglichst konstant zu halten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, insbesondere aufgrund der zylindrischen Form des Reaktorgefäßes 4, der Sammelbereich 17 in der Draufsicht im Wesentlichen ringfürmig und der Rand des Rostes 7 grenzt im Wesentlichen an das Reaktorgefäß 4
und/oder an die Isolierung 4 an.
Insbesondere in Abhängigkeit von der Form des Reaktorgefäßes 5 und/oder der Anzahl und relativen Position der Roste 7 zueinander innerhalb des Reaktorgefäßes 4 kann der
Sammelbereich 17 aber auch eine andere Form aufweisen.
Weiters ist in der Fig. 2 eine Einfüllschleuse 6 zur Zufuhr des brennbaren Materials 3, welches auch die Fremdkörper 10
enthält, in den Reaktorhohlraum 5 gezeigt.
Beim in der Fig. 2 gezeigten Vertikalschnitt des ersten Ausführungsbeispiels ist der Spalt 16 zwischen dem feststehenden Rostelement 11 und dem rotierbaren Rostelement 14 gut gezeigt. Dabei ist erkennbar, dass das brennbare Gas 2
durch den Spalt 16 gelangen kann.
Das brennbare Gas 2 kann dann den Reaktorhohlraum 5 durch den GCasauslass 8, welcher insbesondere an der der Einfüllschleuse & gegenüberliegenden Seite des Reaktorgefäßes 4 angeordnet
ist, verlassen.
Des Weiteren ist ein Rührwerk 23 zur Durchmischung des brennbaren Materials 3 vorhanden, welches um seine eigene Achse mittels eines Drehantriebs rotierbar ist. Es ist auch möglich, dass das Rührwerk 23 in der in der Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung der Vergaservorrichtung 1 vertikal
verschiebbar ist.
Waiters ist eine Wärmeisolierung 22 an den Seitenwänden des Reaktorgefäßes 4 gezeigt, welche günstigerweise zumindest im
Wesentlichen im Bereich des Rührwerks 23 und des Rosts 7
angeordnet ist.
In der Fig. 2 ist auch die Tragstange 20 gezeigt, mit welcher das wenigstens eine rotierbare Rostelement 14 in diesem Ausführungebeispiel drehfest verbunden ist, wobei die Tragstange 20 und das rotierbare Rostelement 14 gemeinsam mittels der Roatationseinrichtung 12 um die Rotationsachse 13
rotierbar sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Tragstange 20 eine Zuführeinrichtung 21 für die Zufuhr von Vergasungsmittel, wie
z.B. Luft und/oder Sauerstoff, in den Reaktorhohlraum 5 auf.
Bei dieser Ausführungsvariante sind an der Tragstange 20 orthogonal zur Rotationsachse 13 Arme mit einer intern verlängerten Zuführeinrichtung 21 und Zuführöffmnungen ZUL
Zufuhr von Vergasungsmittel in den Reaktorhohliraum 5
angeordnet.
Bei der nun folgenden Beschreibung der in den Fig. 3 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiele wird zur Vermeidung von Wiederholungen vorrangig au£ die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Ansonsten gilt die obige Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels soweit anwendbar auch für die nachfolgend noch beschriebenen
Ausführungsbeisplele.
Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisiert ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vergaservorrichtung 1, wobei die Fig. 3 einen
Horizontalschnitt und die Fig. 4 einen Vertikalschnitt zeigt.
Die Fig. 3 ist dabei im Wesentlichen eine Draufsicht auf den Rost 7, welcher bei diesem Ausführungsbeispiel drei feststehende Rostelemente 11 und drei rotierbare Rostelemente
14 umfasst.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Vergaservorrichtung 1 vier Rosthalterungen 19 zum Halten der feststehenden Rostelemente 11 auf, wobei die Rosthalterungen 19 außerhalb
der Bewegungsbahn der Mitnehmer 15 angeordnet sind.
Angemerkt sei, dass beim in den Fig, 1 unmd 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel günstigerweise keine Rosthalterung 15 vorhanden ist, da hier nur ein unterstes feststehendes Rostelement 11 vorhanden ist, welches direkt an der
Seitenwand des Reaktorgefäßes 4 befestigt ist.
Wie gut in der Fig. 4 erkennbar, sind die feststehenden Rostelemente 11 und die rotierbaren Rostelemente 14
vorzugsweise einander abwechselnd angeordnet.
Günstig ist dabei, dass bis auf das unterste, also das dem wenigstens einen Austragsschacht 9? am nächsten liegende, feststehende Rostelement 11, alle weiteren feststehenden Rostelemente 11 nicht direkt an das Reaktorgefäß 4 angrenzen, sodass zumindest bereichsweise ein Abstand zwischen den feststehenden Rostelementen 11 und dem Reaktorgefäß 4 zum
Durchlass von Material vorhanden ist.
Das bedeutet, dass gqünstigerweise bis auf das unterste, also das dem wenigstens einen Austragsschacht 9 am nächsten liegende, Ffeststehende Rostelement 11, alle weiteren
feststehenden Rostelemente 11 im Wesentlichen ring£förmig sind
und Rostauskragungen 24 zur Befestigung an den
Rosthalterungen 19 aufweisen.
In der Fig. 4 sind die Rosthalterungen 19 gut gezeigt, wobei sie qünstigerweise an den Selitenwänden des Reaktorgefäßes 4, vorzugsweise im Bereich der Wärmeisolierung 22, angsordnet
sind.
In der Fig. 4 sind weiters die Spalte 16 zwischen den feststehenden Rostelementen 11 und den rotierbaren Rostelementen 14 gut ersichtlich. Insgesamt sind hier fünf Spalte 16 vorhanden, durch welche das brennbare Gas 2
hindurch strömen kann.
Die Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung des Rostes 7 des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei die einzelnen Rostelemente 11 und 14 in einer Draufsicht entsprechend ihrer vertikalen Reihenfolge bzw. entsprechend ihrer einander abwechselnden Anordnung dargestellt sind. Hier sind also drei feststehende Rostelemente 11 und drei rotierbare Rosteliemente 14 gezeigt, wobei die rotierbaren Rostelemente 14 mittels
eines gebogenen Pfeils gekennzeichnet sind.
Hier sieht man, dass bei diesem Ausführungsbeispiel das unterste feststehende Rostelement 11 gleichzeitig der Sammelibereich 17 ist, an welchem sich die Fremdkörper 10
aufgrund der Schwerkraft ansammeln,
Weiters ist zu sehen, dass das unterste rotierbare Rostelement 14 vier Mitnehmer 15 aufweist, welche bei einer Rotation der Tragstange 20 den Sammelbereich 17 überstreichen und die Fremdkörper 10 zur wenigstens eine Öffnung 18 über
dem wenigstens einen Austragsschacht 9 transportieren,
Des Weiteren weisen bei diesem Ausführungsbeispiel alle feststehenden Rostelemente 11 jeweils vier Rostauskragungen 24 auf, welche günstigerweise so ausgebildet sind, dass sie
an den zugehörigen Rosthalterungen 19 befestigbar sind.
Es ist in der Fig, 5 auch erkennbar, dass die feststehenden Rostelemente 11 qünstigerweise ringförmig und bis auf den untersten so ausgebildet sind, dass Abstände zwischen ihren
Außenrändern und dem Reaktorgefäß 4 vorhanden sind,
Die Fig. 6 zeigt einen Horizentalschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vergasereinrichtung 1 bei dem vier Roste 7 innerhalb eines
Reaktorgefäßes 4 angeordnet sind.
Das unterste feststehende Rostelement 11 weist dabei günstigerweise in der Draufsicht betrachtet im Wesentlichen eine Außenkontur auf, die der Außenkontur des Reaktorgefäßes 4 gleicht, da das unterste feststehende Rostelement 11 direkt
an der Seitenwand des Reaktorgefäßes 4 befestigt ist.
Das unterste feststehende Rostelement 11 ist dabei für alle vorhandenen Roste 7 das gemeinsame unterste FfestsCehende
Rostelement 11.
Das gemeinsame unterste feststehende Rostelement Li ist dabei günstigerweise gleichzeitig der Sammeibereich 17 Zur
Ansammlung der Fremdkörper 18.
Zum Austrag der angesammelten Fremdkörper 10 weist die Vergaservorrichtung 1 in diesem Ausführungsbeispiel einen
Austragsschacht 9 in der Mitte zwischen den Rosten 7 auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist qünstigerweise jeder der Roste 7 zusätzlich zum untersten gemeinsam genutzten feststehenden Rostelement 11 ein weiteres im Wesentlichen
ringförmiges feststehendes Rostelement 11 auf.
Alle ringförmigen feststehenden Rostelemente 11 sind dabei günstigerweise mittels Rosthalterungen 192 gehalten, wobei e5 sein kann, dass an manchen Rosthalterungen 19 wenigstens zwei
ringförmige feststehende Rostelemente 11 befestigt sind.
Weiters weist bei dieser Ausführungsvariante jeder Rost 7 qünstigerweise jeweils zwei rotierbare Rostelemente 14 auf, wobei das jeweils unterste rotierbare Rostelement 14 jeweils
vier Mitnehmer 15 aufweist.
Die rotierbaren Rostelemente 14 der jeweiligen Roste 7 sind dabei drehfest mit den jeweiligen Tragstangen 20 verbunden
und mit den Tragstangen 20 und den darin intern angeordneten
Zuführeinrichtungen 21 rotierbar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an den einzelnen YTragstangen 20 auch jeweils sechs Arme mit Zuführöffnungen zur Zufuhr von durch die Zuführeinrichtung 21 transportiertem Vergasungsmittel in den Reaktorhohlraum 5 sternfÖörmig
angeordnet.
22
ZZ «
24
20
Legende
zu den Hinweisziffern:
Vergaservorrichturdg Brennbares Gas Brenmnbares Material Reaktorgefäß Reaktorhohliraum Einfüllschleuse Rost
Gasauslass Austragsschacht Fremdkörper Feststehendes Rostelement Rotationseinrichtung Rotationsachse Rotierbares Rostelement Mitnehmer
Spalt
Sammelbereich Öffnung Rosthalterung Tragstange Zuführeinrichtung Wärmeisolierung Rührwerk
Rostauskragungen

Claims (1)

  1. 21 Patentansprüche 1. Vergaservorrichtung {1} zur Gewinnung von brennbarem
    Gas (2) aus brennbarem Material (3), insbesondere aus
    Biomasse, umfassend
    - ein Reaktorgefäß (4), welches einen Reaktorhohlraum {5} umschließt, und
    - wenigstens eine Einfüllschleuse (6) zum Einfüllilen des Materials {3} in den Reaktorhohlraum (5), und
    - wenigstens einen Rost (7) im Reaktorhohlraum (5), und
    - wenigstens einen Gasauslass (8) zur Abfuhr des aus dem brennbaren Material (3) erzeugten brennbaren Gases (2) aus dem Reaktorhohlraum {5), und
    - wenigstens einen Austragsschacht (9) zum Austrag von nicht brennbaren Fremdkörpern (10) aus dem Reaktorhohlraum {5},
    wobei der Gasauslass (8) und der Austragsschacht (9)
    auf der der Einfüllschleuse (6) gegenüberliegenden
    Seite des Rosts (7) angeordnet sind, dadurch
    gekennzeichnet, dass der Rost (7) wenigstens ein
    feststehendes Rostelement (11) und wenigstens ein an
    der der Binfüllschleuse (6) zugewandten Seite des
    feststehenden Rostelements (11} angeordnetes und
    mittels einer Rotationseinrichtung {12} um eine
    Rotationsachse (13) rotierbares Rostelement (14)
    aufweist,
    22
    Vergaservorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine rotierbare Rostelement (14), oder im Fall von zumindest zwei rotierbaren Rostelementen (14), das dem Austragsschacht (9) am nächsten angeordnete rotierbare Rostelement (14) wenigstens einen Mitnehmer (15) zur Mitnahme von den Fremdkörpern (10) zum wenigstens einen Austragsschacht
    {9} aufweist.
    Vergaservorrichtung {1} nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine feststehende Rostelement {11} und das wenigstens eine rotierbare Rostelement {14} so aneinander angeordnet sind, dass zwischen ihnen zumindest bereichsweise jeweils ein Spalt (16) vorhanden ist, weicher eine Spaltweite von
    höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, aufweist.
    Vergaservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das der Einfüllschleuse (6) am nächsten liegende rotierbare Rostelement (14) für die Fremdkörper (10), welche größer als 10 mm,
    vorzugsweise größer als 5 mm, sind, undurchlässig ist.
    Vergaservorrichtung {1} nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine, von der Binfüllschleuse (6) am weitesten entfernte feststehende RBostelement (11) wenigstens einen Sammelbereich {17} zur Aufnahme der Fremdkörper (10) umfasst, wobei der Sammelbereich (17) wenigstens eine Öffnung {18} zum wenigstens einen Austragsschacht (9)
    hin aufweist.
    Vergaservorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch
    gekennzeichnet, dass der Sammeibereich (17) in der
    23
    Draufsicht im Wesentlichen ringfüörmig ist und/oder am Rande des Rostes {7} im Wesentlichen angrenzend an das
    Reaktorgefäß {4} angeordnet ist,
    Vergaservorrichtung (1} nach einem der Ansprüche 1 bis &, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost (7} wenigstens zwei festatehende Rostelemente (11} und wenigstens zwei rotierbare Rostelemente (14) aufweist, wobei die feststehenden Rostelemente (11) und die rotierbaren
    Rostelemente (14) einander abwechselnd angeordnet sind.
    Vergaserverrichtung {1} nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergaservorrichtung {1} wenigstens eine Rosthalterung {19) zum Halten des wenigstens einen feststehenden Rostelements {11} aufweist, wobei die Rosthalterung (19) außerhalb AiNer Bewegungsbahn des wenigstens einen Mitnehmers (15)
    angeordnet ist.
    Vergaservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine rotierbare Rostelement (14) mit einer Tragstange (20) drehfest verbunden ist, wobei das zumindest eine rotierbare Rostelement (14) und die Tragstange (20) gemeinsam mittels der Rotationseinrichtung {12} um die
    Rotationsachse (123) rotierbar sind.
    Vergaservorrichtung {1} nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstange {20} eine, vorzugsweise interne, Zuführeinrichtung (21) für die Zufuhr von Vergasungsmittel in den Reaktorhohliraum (5)
    aufweist.
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