ACETYLENE GAS REACTOR

Abstract: 1. An acetylene-gas reactor, particularly for supplying a motor vehicle engine, comprising a calcium-carbide storage container (6), a reaction vessel with water supply device (10) and a sump (14) for the calcium-hydroxide sludge or lime dust produced, characterised in that disposed in vertical alignment under the carbide container (6) is a tubular guide of sievelike construction which is enclosed by the reaction vessel (1) and which is surrounded by an annular jet nozzle arrangement (10) for the supply of the water necessary for the reaction and discharge, via a funnel (13) disposed below the guide (8, 9) into a tubular sump (14) and that the reaction vessel (1) encloses the carbide container (6), the jet nozzle arrangement (10), the water storage tank (20) and the sump (14).

Description: Acetylengas-Reaktor Die Erfindung betrifft einen, auch fUr den mobilen Einsatz geeigneten, vorzugsweise mit Niederdruck arbeitenten Acetylengas-Reaktor, insbesondere zur Speisung eines Kraftfahrzeugmotors, bestehend aus einem Calciumcarbid-Vorratsbehalter, einem ReaktionsgefRss mit WasserzufUhrvorrichtung und einem Sammelbehälter für den anfallenden Calciumhydroxidschlamm bzw. Kalkstaub. Die bisher bekanntgewordenen Acetylengas-Entwickler sind im allgemeinen aufgrund ihres komplizierten Aufbaues teuer und sehr störanfSllig, weil bisher im allgemeinen das Carbidgranulat über Förderschnecken und dergl. unter einer Berieselungsvorrichtung hindurchgefflhrt wird. Auch sind sie im allgemeinen nur für einen stationEren, nicht aber für einen mobilen Einsatz geeignet. Vor allem wenn man sie für die Speisung eines Kraftfahrzeugmotors verwenden will, können sie nicht ordnungsgemSss arbeiten, wegen den zwangslSufig in Kraftfabrzeugen auftretenden Fahrzeug erschiltterungen, die das ordnungsgemässe Arbeiten von Schneckenförderern und dergl. verhindern. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Acetylengas-Reaktors, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist, ohne zusätzliche komplizierte und störanfällige F8rdereinrichtungen für das Carbidgranulat arbeitet und sich aufgrund seines gedrungenen Aufbaus much filr den nachtrXglichen Einbau eines ftlr Otto Motoren konzipierten Kraftfahrzeuges eignet. Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch geldst, dass in vertikäler Ausrichtung unter dem Carbidbehälter eine vom Reaktionsgefäss umschlossene rohrförmige siebartig ausgebildete Führung angeordnet ist, die von einer ringfdrmigen StrnhldUsenanordnung zur Zufuhr des zur Reaktion erforderlichen Wassers umgeben ist und über einen unter der Führung angeordneten Trichter in einen rohrförmigen Sammelbehälter einmündet. Durch die in vertikaler Ausrichtung übereinander angeordneten Bauteile, d.h. dem oben befindlichen Calciumcarbidvor ratsbehälter, der darunter befindlichen Berieselungskammer und des wiederum unter der Berieselungskammer in koaxialer Ausrichtung angeordneten Ssmmelbehälters ist eine stetige Zufuhr desCarbidgranultes und auch eine kontinuierliche Abfuhr des Hydroxidschlammes nach entsprechendem Verbrauch sichergestellt. Wenn man einen erfindungsgemässen Acetylen-Reaktor in Fahrzeugen verwendet, unterstützen auch die unvermeid nischen, jetzt aber sogar vorteilhaften Fahrerschütterungen in einem Kraftfahrzeug eine ordnungsgemässe Förderung. Die koaxiale Anordnung führt auch dazu, dass der Reaktor als geschlossenes zylindrisches Aggregat ausgebildet werden kann, an dessen Gehause lediglich Anschlüsse zum Einfüllen des Carbidgranulates, zum Abführen des erzeugten Gases, zum Auffflllen des Reaktionswassers und zum Abführen des Hydroxidschlammes vorgesehen werden müssen. Gemäss einem bevorzugten Merkmal der Erfindung sind die Strahldüsen ringfbrmig um den Carbid-Zufuhrpfad des Reaktors so angeordnet, dass sie die Calciumcarbidfdrderung unterstUtzen und zur Selbstreinigung des Zuführpfades beitragen. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemassen Niederdruck-Acetylen gas-Reaktor und Fig. 2 einen Querschnitt gemäss der Schnittlinie II-II der Fig. 1. Wie die Fig. 1 zeigt, ist der erfindungsgemässe Reaktor von einem zylindrischen Gehäuse 1 umschlossen. Bei Betrieb des Reaktors wird das Gehäuse 1 so aufgestellt, dass dessen Zylinderachse im wesentlichen senkrecht steht. Die obere Stirrifläche 2 des Gehäuses 1 ist kuppelfrmig eingesenkt und weist in ihrer Mitte eine Einfüllöffnung 3 auf, die mit einem Schraubstopfen 4 und einer zwischengelegten Dichtungsscheibe 5 gasdicht verschlossen werden kann. Im oberen Abschnitt des Gehäuses 1 befindet sich ein korbförmiger Einsatz, der zur Aufnahme des für die Reaktion erforderlichen Calciumcarbids dient. Bei ge öffnetem Verschlussstopfen 4 erleichtert die kuppelfdrmig eingesenkte Stirnfläche 2 den Einfüllvorgang. Ausserdem kann der Stopfen 4 die zylindrische Kontur des Gehäuses 1 nicht überragen. Der das Calciumcarbid aufnehmende Einsatz 6 hat einen trichterförmigen Boden 7, der im Mittelteil in einen kurzen Rohrstutzen 8 übergeht. An den Rohrstutzen 8 schliesst sich ein zylindrischer Siebkorb 9 an, welcher aus perforiertem Blech oder aueh aus Drahtgeflecht bestehen kann. Am oberen freien Ende kann das Carbidgranulat in den Siebkorb 9 eintreten und diesen bis zu dessen ebenfalls als Sieb ausgebildeten Boden anfallen. Der Siebkorb 9 ist von einer nachfolgend noch zu beschreibenden Düsenanordnung 10 umgeben, mit der das zur Reaktion erforderliche Wasser gegen die Wandungen des Siebkorbs und gegen das im Siebkorb enthaltene Calciumcarbid gesprüht werden kann. Unterhalb des Einsatzes befindet sich im Gehäuse 1 ein Auffangbehälter 11, der in seinem oberen,nach oben offenen zylindrischen Abschnitt 12 den Siebkorb 9 umgibt. Ein an den Abschnitt 12 anschliessender im wesentlichen konischer Abschnitt 13 geht im mittleren Bereich in einen weiteren zylindrischen Abschnitt über, dessen Durchmesser im wesentlichen mit dem Durchmesser des Siebkorbes 9 Ubereinstimmt und in nachfolgend noch zu beschreibender Weise als Schlammauffangrohr 14 dient. Das Schlammauffangrohr 14 ist dichtend an eine Mittelöffnung 15 in der unteren Stirnfläche 16 des Gehäuses 1 angeschlossen. Ähnlich wie bei der oberen Stirnfläche 2 ist auch die die untere Stirnfläche 16 kuppelfrmig eingesenkt und in der Mitte mit einem Schraubstopfen 17 und einer Dichtungsscheibe 18 verschliessbar. Die Wände des Auffangbehälters sind undurchlässig mit Ausnahme von Wasseraustrittsöffnungen im Schlammauffangrohr 14 nahe am Ubergang zum konischen Abschnitt 13. Diese Öffnungen 19 sind vorzugsweise relativ enge Schlitze, welche feste Bestandteile zurückhalten, aber das Wasser durchtreten lassen können. Der untere Teil des Gehäuses 1 zwischen den zylindrischen Seitenwänden, der unteren Stirnfläche 16 und dem Schlammauffangrohr 14 unterhalb der Öffnungen 19 bildet den eigentlichen Wasservorratsraum 20. Zum Auffüllen des Wasservorratsraumes 20 dient ein gasdicht absperrbarer Einfüllstutzen 21, der in das Gehäuse 1 vorzugsweise etwas oberhalb des normalerweise vorgesehenen Wasserstandes einmündet. Ein weiterer Anschlussstutzen 22, welcher die Seitenwand des Gehäuses 1 durchquert, dient zur Speisung der vorerwähnten Düsenanordnung 10. Die schon erwähnte Misenanordnung 10 besteht aus einem Ringrohr 23, welches den Siebkorb 9 konzentrisch umgibt. Dieses Ringrohr 23 ist mit einem radialgerichteten Rohr 24, welches auch zur Lagesicherung des Ringrohres 23 dient, mit einem Anschlussstutzen 25 in der Seitenwand des Gehäuses 1 verbunden. Am inneren Umfang des Ringrohres 23 befinden sich über den Umfang verteilt mehrere Sprühdüsen, über die das am Ringrohr benotigte Wasser in Richtung auf den Siebkorb zugefUhrt werden kann. Die Sprühdüsen 26 sind so gerichtet, dass sie einen grossen Teil der Wandungen des Siebkorbes 9 und des in ihm enthaltenen Calciumcarbids bestrahlen können. Vorzugsweise sind jedoch mindestens einzelne der Düsen 26 so gerichtet, dass sie den Durchlauf der Calciumcarbidpartikel vom Einsatz 6 zum Schlammauffangrohr 14 unter stützen. Zur Versorgung der Sprühdüsen 26 des Ringrohres 23 dient eine Wasserpumpe 27, die mit Rohrleitungen 28 und 29 zwischen den Anschlussstutzen 22 und 25 eingeschaltet ist. Bei dieser Pumpe 27 handelt es sich vorzugsweise um eine elektrisch aus der Bordbatterie angetriebene Pumpe. Abweichend hiervon kann jedoch auch der im gesamten Gehäuse 1 herrschende Gasdruck dazu verwendet werden, das Wasser aus dem Vorratsbehälter 20 zum Ringrohr 23 zu fdrdern oder die Förderung zu unterstützen. Im Falle der Verwendung einer Pumpe 27 wird diese mit einem Sensor 30 gesteuert, welcher über einen Anschlussstutzen 31 den im Gehäuse 1 herrschenden Gasdruck erfasst und die Pumpe 27 nur dann einschaltet, wenn ein voreingestellter minimaler Druck von beispielsweise 100 mb unterschritten wird. Der Sensor 30 bildet somit die Einschaltvorrichtung für die Pumpe 27, die über den Sensor 30 mit der Bordbatterie verbunden ist. Die Abfuhr des entwickelten Acetylengases aus dem Gehäuse 1 erfolgt über einen Gasaustrittsstutzen 32, der über eine Rohrleitung 33 mit einem Druckminderventil 34 verbunden ist. Das Druckminderventil ist verstellbar, um den Gebrauchsdruck des Gases einzustellen. Vom Druck minderventil 34 führt eine Rohrleitung 35 zum eigentlichen Gasventil 36, welches über eine Rohrleitung 37 mit dem Mischerventil 38 verbunden ist. Das Mischerventil 38 empfängt über eine weitere Rohrleitung 39 die für die Verbrennung erforderliche Luft aus einem einstellbaren Luftventil 40. Am Austrittsstutzen 41 des Mischerventils kann mit Hilfe der Ventile 36 und 40 optimal brennbares Gas abgeführt werden, mit welchem dann der Gasansaugstutzen des Kraftfahrzeuges gespeist werden kann. Der erfindungsgemMsse Gasreaktor arbeitet wie folgt: Nach Öffnen des Stopfens 4 in der oberen Stirnfläche 2 wird der Einsatz 6 mit Calciumcarbidgranulat gefüllt. Um Geruchsbelästigungen zu verhindern, können auch die einzelnen Partikel des Carbidgranulates mit einer wasserlöslichen gasdichten Umhüllung versehen sein. Des weiteren wird über den Einfüllstutzen 21 in den Wasservorratsbehälter Wasser eingelassen, so dass sich ein Wasserstand ergibt, der bis geringfügig unter die Wasseraustrittsöffnungen 19 reicht. Aufgrund der Schwerkraft, im Fahrbetrieb noch durch die üblichen Fahrzeugerschütterungen begünstigt, füllt das Calciumcarbid des Einsatzes 6 auch den Siebkorb 9 an, wo sich die Carbidpartikel auf dem Siebboden abstützen können. Bei gereinigter und vom Schlamm befreiter Anlage ist das Schlammauffangrohr 14 innerhalb des Wasservorratsbehälters leer und am Boden mit dem Schraubstopfen 17 dicht verschlossen. Wenn jetzt der Sensor 30 erfasst, dass innerhalb des Gehäuses 1 ein zu kleiner oder sogar kein Gasdruck vorhanden ist, betätigt dieser die Pumpe 27, so dass das aus dem Wasservorratsbehälter 20 abgepumpte Wasser über die Sprühdüsen 26 des Ringrohres 23 gegen das Carbidgranulat im Siebkorb 9 gesprüht wird. Durch diese Besprühung entwickelt sich Acetylengas, welches den Druck im Gehäuses stetig vergrössert, bis der Sensor 30 wieder anspricht und bei Erreichen eines Maximaldruckes die Pumpe 27 abschaltet. Eine erneute Einschitung der Pumpe 27 erfolgt erst, wenn der Sensor 30 einen zu geringen Gasdruck erfasst. Durch die Besprühung der Calciumcarbidpartikel im Siebkorb 9 zerfallen diese Partikel und können dann, sofern kleiner als die Maschenöffnung des Siebkorbes, nach unten herausfallen. DiesesHerausfallen wird durch die Wasserströmung begünstigt. Aufgrund des konischen Abschnittes 13 sammeln sich das durchlaufende Wasser und der Kalkschlamm und die Carbidrückstände in der unteren Mitte des Gehäuses 1, wo sie vom Schlammauffangrohr 14 aufgenommen werden. Das im Überschuss der Düsenanordnung 10 zugeführte Wasser, welches ebenfalls koaxial in das Schlammauffangrohr 14 eintritt, kann an dessen oberem Ende über die Wasseraustrittsdffnungen19 abgeführt werden und wieder den Wasservorratsraum 20 erreichen. Das Schlammauffangrohr 14 ist vorzugsweise so bemessen, dass es die Carbidrückstände einer vollständigen Füllung des Einsatzes 6 aufnehmen kann. Ist jetzt der Carbidvorrat verbraucht und das Schlammauffangrohr 14 gefüllt, kann über den Stopfen 4 neues Calciumcarbidgranulat eingefüllt werden und es lassen sich die Carbidrückstände nach Öffnen des Schraubstopfens 17 am unteren Ende des Gehäuses 1 entfernen. Wenn man in Art von Staubsaugerbeuteln nach der Entleerung des Schlammauffangrohres das letztere mit einer zylindrischen Tute auskleidet, lässt sich die Entfernung der Carbidrückstände nicht nur sehr einfach, sondern auch sehr sauber durchführen. Die vorstehende Beschreibung lässt erkennen, dass durch die Erfindung ein gedrungener und glattwandiger Reaktor geschaffen worden ist, der sich sehr einfach, auch nachträglich in handelsübliche Kraftfahrzeuge einbauen lässt. Durch die durchgehend konzentrische Ausbildung des Reaktors sind die für ihn benötigten Bauteile sehr einfach herzustellen und zu montieren.

Claims: Patentansprüche 1. Azetylengas-Reaktor, insbesondere zur Speisung eines Kraftfahrzeugmotors, bestehend aus einem Calcium carbid-Vorratsbehälter, einem Reaktionsgefäss mit Wasserzuführvorrichtung und einem Sammelbehälter für den anfallenden Calciumhydroxidschlamm bzw. Kalbstaub, dadurch gekennzeichnet, dass in vertikaler Ausrichtung unter dem Carbidbehälter (6) eine vom Reaktionsgefäss (1) umschlossene rohrförmige siebartig ausgebildete Führung (8, 9) angeordnet ist, die von einer ringförmigen Strahldüsenanordnung (10) zur Zufuhr des zur Reaktion erforderlichen Wassers umgeben ist und über einen unter der Führung (8, 9) angeordneten Trichter (13) in einen rohrförmigen Sammelbehälter (14) einmündet. 2. Reaktor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Teil des Reaktionsgefässes (1) ein den Sammelbehälter (14) ringförmig umgebender Wasservorrats behälter (20) angeordnet ist, der über eine Pumpe (27) mit der Strahldüsenanordnung (10) verbunden ist. 3. Reaktor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Sammelbehälter (14) in seinem obe ren, vorzugsweise über dem Wasserspiegel liegenden, Teil mit Perforationen, vorzugsweise engen Wasser-Durchtritts schlitzen (19) versehen ist. 4. Reaktor nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäss (1) den Carbidbehälter (6), die Strahldtlsenanordnung (10), den Wasservorratsbehälter (20) und den Sammelbehälter (14) umschliesst. 5. Reaktor nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgefäss (1) zylindrisch ist und die von ihm umschlossenen Teile rotationssymetrisch ausgebildet sind. 6. Reaktor nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr zur Strahlendüsenanordnung (10) durch den im ReaktionsgefRss (1) vorhandenen Gasdruck gefördert und/oder unter.Stützt wird. 7. Reaktor nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass zur Strahlendüsenanordnung (10) ein Ringrohr (23) mit zwei oder mehr Strahldüsen (26) gehört. 8. Reaktor nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüsen (26) zur Mitte der Führung (8,9) und zum Sammelbehälter (14) gerichtet sind. 9. Reaktor nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckwasserversorgung zu den Strahldüsen (26) ein Regelventil (30) angeordnet ist, welches in Abhängigkeit von dem im Reaktionsgefäss (1) befind lichen Gasdruck im Sinne einer Konstanthaltung dieses Druckes gesteuert wird. 10. Reaktor nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Sammelbehälters (14) mit einem von aussen zugänglichen Verschlussstopfen (17) versehen ist. 11. Reaktor nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (3) des Carbidbehälters (6) im wesentlichen bündig in der oberen Stirnfläche des Reaktionsgefäss (1) angeordnet ist. 12. Reaktor nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangtrichter (13) für den Sammelbehälter (14) sich im wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Reaktionsgefässes (1) erstreckt. 13. Reaktor nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Sammelbehälter (14) mit einer wasser beständigen, herausnehmbaren Auffangtffte ausgekleidet ist. 14. Reaktor nach Anspruch 1 bis 13.dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Partikel des im Carbidvorratsbehälter (6) enthaltenen Granulates mit einer wasserlöslichen Umhüllung versehen sind. 15. Reaktor nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Gasauslass (32) des Reaktionsgefässes (1) mit einem Druckminderventil (34) und gegebenenfalls mit einem Gaspufferbehälter verbunden ist.

Inventors: PRIESEMUTH, WOLFGANG, PRIESEMUTH, WOLFGANG, DIPL.-ING.
Applicants: PRIESEMUTH, WOLFGANG
Application year: 1981
Main classification: C10H1
IPC codes: C10H21, C10H1