DE3131476C2

DE3131476C2 - Holzgasgenerator

Info

Publication number: DE3131476C2
Application number: DE3131476A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden Linneborn; Josef 6228 Eltville Weisz
Original assignee: Fritz Werner Industrie-Ausruestungen 6222 Geisenheim De GmbH
Current assignee: Fritz Werner Industrie-Ausruestungen 6222 Geisenheim De GmbH
Priority date: 1981-08-08
Filing date: 1981-08-08
Publication date: 1983-12-22
Also published as: FR2511027A1; DE3131476A1; IT1153135B; US4459136A; ZA825696B; IT8222657A0; IT8222657A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trocknen, Pyrolisieren und gegebenenfalls Vergasen von stückigem Holz in einem zylindrischen Behälter mit Herdeinsatz und ein Verfahren zu deren Betrieb. Die Figur 1 zeigt einen solchen Behälter, der sich vom Stand der Technik durch eine obenseitige Kühlhaube mit Kühlring und einen außenseitigen ringförmigen Luftraum, welcher der Vorerwärmung der Ansaugluft dient, und einen innenseitigen, ebenfalls ringförmigen Gasraum, in dem das aus vorgetrocknetem Holz gewonnene Gas nach außen abgeführt wird, unterscheidet. Die aus dem äußeren Ringraum angesaugte Luft wird über eine Luftkammer und Düsen dem Herd zugeführt. Das sich an der Innenseite der Haube niederschlagende Kondensat tropft in eine ringförmige Rinne und wird im Verfahrenszug dort verdampft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Holzgenerator zum Trocknen, Pyrolisieren und Vergasen von stückigem Holz, der einer, geschlossenen zylindrischen Behälter mit koaxial mit Abstpnd ve·-", der Behälterwand angeordneten Herdeinsatz sowie oben eine doppelwandige Haube und unten den "^;ierd mit darüber angeordneten Düsen für vorgewärmte Luft und unter der Haube einen Kondensatwasserring aufweist.

Derartige Holzgasgeneratoren, allgemein Holzvergaser genannt, sind in großem Umfang vor und während der Zeit des letzten Krieges für Nutzfahrzeuge eingesetzt worden.

Sie haben obwohl zu Hunderttausenden eingesetzt, beachtliche Nachteile gehabt. Diese Nachteile, in erster Linie durch eine nicht strömungsgerechte Luft- und Gasführung, aber auch durch zeitweise hohen Wasserdampfanfall Kondensation im Inneren des Behälters, bedingt durch die schwierigen Temperaturverhältnisse, sind bis zum heutigen Tage nicht beseitigt worden. Wird nämlich das Kondensat abgeführt, so tritt es als Umweltbelastung auf.

Hinzu kam als weiterer Nachteil, daß der äußere Teil des Behälters, und dort insbesondere der Mantel, erhebliche Temperaturen aufwies, so daß ein Farbauftrag nicht beständig sein konnte. Die Korrosionserscheinungen waren daher beachtlich. Es kam weiter hinzu die laufende Gefahr für das Bedienungspersonal, weil die Temperaturen des äußeren Mantels so hoch waren, daß Verbrennungen bei Berührung des Mantels auftraten.

Es ist bereits bekannt, (Automobiltechnische Zeitschrift 1940, Seite 4-7) zur Verringerung von Wärmeverlusten Doppelwandgeneratoren mit einem Düsenringkanal im Herdraum (auch FR-PS 9 05 858) anzuwenden. Dabei wird die oben angesaugte Luft im äußeren Ringhohlraum des Behältermantels aufgeheizt und das Produktgas im inneren Mantelhohlraum, den Brennstoff und die Luft aufheizend, abgeführt. Auch Haubenisolierungen waren neben Gefäßisolierungen bekannt.

Auch hat man bei früheren Ausführungen (FR-PS 9 05 858) versucht, das Kondensatproblem dadurch zu lösen, daß der Behälter im oberen Teil unterteilt war und Vorrichtungen vorgesehen waren, um das sich dort in einem Ring bildende Kondensat, das den Verfahrensablauf erheblich stört, nach außen abzuführen. Das hat unter anderem auch zu erheblichen Umweltbelastungen geführt, insbesondere dann, wenn das Kondensat in den Ab Wasserkreislauf gelangte.

ίο Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Holzvergaser zum Trocknen. Pyrolisieren und Vergasen von stückigem Holz in einem zylindrischen Behälter mit Herdeinsatz zu schaffen, der einen hohen Wirkungsgrad und einen störungsfreien Betrieb aufweist. Außerdem soll der Außenmantel farbtragfest sein, also den Auftrag korrosionsschützender Farbe ermöglichen und keinerlei Gefahr für eine Verbrennung bei manueller Berührung mehr bieten. Dabei liegt ein Schwerpunkt beim Auffangen des Kondensats an der Haube.

Die Erfindung geht von einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus. Die Lösung ist durch die in dessen Kennzeichen genannten Merkmalen gegeben.

Die Erfindung ist in den Figuren beispielhaft dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Einrichtung mit Haube, Mantel, Herd. Rost, den Lufteintritts- und den Gasaustrittsöffnungen,
Fig.2 das Detail der Luftverbindung zwischen

in Haube und äußerem Ringkanal,

F i g. 3 einen Querschnitt oberhalb der Ringdüsen durch die Einrichtung nach F i g. 1 und

Fig.4 eine schematische Draufsicht auf die Haube mit Ringkanal.

r> Der Holzvergaser besteht aus der Haube 10 mit dem außenseits angeordneten Ringkanal 11, an dem die Luftansaugöffnung 12 und, um 180° versetzt, die Luftausstoßöffnung 18 angeordnet sind. Der eigentliche ringförmige Vergaser-Behälter 20 trägt im unteren

■w Drittel den Herdeinsatz 27, der mit Abstand koaxial zum Außenmantel am Innenmantel des Behälters 10 befestigt ist. Ein innerer Ringraum 16 führt das erzeugte Produktgas zum Gasauslaß ab.

Erfindungsgemäß hat insbesondere die Haube 10

■»' gegenüber den bisher bekannten Ausführungen verbessernde Funktionen erhalten. Die neue Ausbildung der Haube 10 übernimmt, wie die Fig. 1. 2 und 4 zeigen, nunmehr die Funktion des Bildens und Auffangens des Kondensats.

j<> Bei der Erfindung bildet sich als Folge der Abkühlung im Kühlring 11 in der Haube 10 an der Haubeninnenfläche das Kondensat. Von dort aus rinnt das Kondensat in einen am inneren oberen Rand 24 des Behälters 20 umlaufenden Kondenswasserring 13. Bei den thermisehen Vorgängen in dem Holzvergaser entstehen Temperaturen, die das flüssige Kondensat in der Rinne 13 im weiteren Ablauf verdampfen.

Die Luftführung ist so gestaltet, daß die Luft über die Luftansaugöffnung 12 in der Haube 10 in den Ringkanal

ho 11 gelängt, die Haube 10 zwangsläufig umspült und dadurch abkühlt. Das Kondensat schlägt sich an der inneren Wand der Haube im ersten Verfahrensschritt nieder. Durch das verbindende Rohr 14 zwischen Ringkanal 11 an der Haube 10 und dem Lufteintritt in

η"> den äußeren Rint;raum 17 tritt die Luft in diesen ein. um von dort in die Luftkammer 21 zu gelangen. Diese Luft ist bereits vorgewärmt. Von der Luftkammer 21 aus verteilt sich die Luft über den Herd-Rinekanal 23 und in

weiter vorerwärmtem Zustand auf die Luftdüsen 28. Diese führen dem im oberen Teil des Herdes 27 befindlichen Vergasungsgut, dem stückigen, getrockneten und entgasten Holz, die notwendige Luftmenge zu.

Im Laufe des Betriebes stellt sich anfänglich eine Kühlungswirkung durch die Ansaugluft in der Haube 10 ein. Mit zunehmender Erwärmung im äußeren Ringraum 17 ergeben sich erfindungsgemäß zunehmend starke Vorwärmtemperaturen für die einströmende Luft Im Inneren des Holzvergasers ergeben sich dadurch thermische Aufbereitungsverhältnisse, die das Verarbeiten und Vergasen von stückigem Holz im Trocknungs- und Vergasungsraum 25 mit wesentlich höherer Feuchtigkeit erlauben.

Die Luftkammer 21 hat einen äußeren Verschluß 29 und eine seitliche, tangential einmündende Rückschlagklappe 26. Die Luftkammer 21 wird benötigt, um die Einrichtung durch Einbringen von leicht brennbarem Material wie Holzwolle in Betrieb zu setzen.

Die tangentiale Anordnung der Rückschlagklappe 26 ist dazu bestimmt, den früheren Nachteil des Hängenbleibens von Zündmaterial an der ZündLappe und

damit eine Undichtheit der gesamten Rückschlagklappe zu verhindern.

Der Betrieb des Holzvergasers verläuft so, daß das, insbesondere in der Anfahrphase, bei niederer Temperatur sich bildende Kondensat an den inneren Kühlflächen der Haube 10 niedergeschlagen wird, von dort in die Auffangrinne 13 tropft um nach Erreichen höherer Betriebstemperaturen verdampft zu werden.

Die Erfindung hebt gegenüber dem Stand der Technik den Holzvergaser in einen Rang, der es erlaubt, das alte, nicht mehr industriell verwendungsfähige System in einer industriegerechten modernen Bauart wieder in den Verkehr zu bringen, und so eine rationelle, flüssige Kraftstoffe einsparende Methodik zu praktizieren. Die daneben eintretende erhebliche Gewichtsersparnis ist, da diese Einrichtung nicht nur stationär, überwiegend auch mobil verwendet werden soll, von besonderer Bedeutung. Durch die Ringräume 16, 17 ist eine statisch außerordentliche Stabilität vorgegeben, so daß dünnere Bleche Verwendung inden können, die noch durch Siekenbiidung Verstärkung erfahren können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Holzgenerator zum Trocknen, Pyrolisieren und Vergasen von stückigem Holz, der einen geschlossenen, zylindrischen Behälter mit koaxial in Abstand von der Behälterwand angeordnetem Herdeinsatz, oben eine doppelwandige Haube, unten den Herd mit darüber angeordneten Düsen für vorgewärmte Luft, und der unter der Haube einen Kondensatwasserring aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelwandige Haube (10) von einem sie umgebenden Hohlring (11) gebildet ist, der mit einer Ansaugöffnung (12) für die Luft und einer Auslaßöffnung (18) versehen ist, die über eine Rohrverbindung (14) mit einem im Behälter (20) angeordneten Hohlring-Außenraum (17) dicht verbunden ist, der seinerseits über eine Luftkammer (21) in den Herddüsen-Ringkanal (23) mündet, wobei der Kondenswasserring (13) am unteren Ende der Haube (|O) am inneren, oberen Rand (24) des Behälters (20) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufikammer (21) tangential zum Ringkanal (23) eine Klappenöffnung (26) aufweist.