DE19724164A1 - Turbinen-Antrieb (Kolbenmaschinen) durch H¶2¶O Spaltung - Google Patents

Turbinen-Antrieb (Kolbenmaschinen) durch H¶2¶O Spaltung

Info

Publication number
DE19724164A1
DE19724164A1 DE19724164A DE19724164A DE19724164A1 DE 19724164 A1 DE19724164 A1 DE 19724164A1 DE 19724164 A DE19724164 A DE 19724164A DE 19724164 A DE19724164 A DE 19724164A DE 19724164 A1 DE19724164 A1 DE 19724164A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
arc
turbine
pressure
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19724164A
Other languages
English (en)
Inventor
Sen Hans Rudolf Baron
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19724164A priority Critical patent/DE19724164A1/de
Publication of DE19724164A1 publication Critical patent/DE19724164A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/24—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being liquid at standard temperature and pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/14—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Bekannt ist die Spaltung von Wasser im offenen Lichtbogen, wobei eingesprühtes Wasser explosionsartig reagiert.
Bekannt ist ferner, daß trockener Wasserstoff gemischt mit trockenem Sauerstoff in trockener Atmosphäre bis auf 1400 °C erhitzt werden kann, ohne daß eine Reaktion erfolgt.
Schon die Luftfeuchtigkeit genügt um dieses Gemisch reagieren zu lassen. Hieraus kann geschlossen werden, daß Feuchtigkeit, d. h. Wasser bei einem Spaltungsprozeß sein eigener Katalysator ist.
Bei dem Arcatom-Schweißverfahren brennt ein Lichtbogen innerhalb einer Wasserstoff-Atmosphäre, wobei atomarer Wasser­ stoff H entsteht, der unter Abgabe von Wärme sofort in moleku­ laren Wasserstoff H2 übergeht und die hierbei entstandene Wärme mit auf die Schweißstelle geblasen wird.
Bei dem hier vorgestellten Turbinen-Antriebssystem spielt sich jedoch der Spaltungsprozeß in einer geschlossenen Brennkammer (1) mit relativ kleinem Volumen ab, wodurch die Reaktion wie folgt abläuft:
Das unter hohem Druck fein zerstäubte Wasser wird auf den durch Lichtbogen (Laser, Induktion oder Mikrowellen) vorge­ heizten Hochtemperatur-Speicher (11) gesprüht, wobei unter Einfluß der Feuchtigkeit noch im Augenblick der Spaltung unter Abgabe von Wärme die Reaktion erfolgt. Das nach dieser Reaktion entstehende Wasser bzw. Dampf wird in der über 800°C warmen Brennkammer (1) wieder in H2 und 0 zerfallen und sofort wieder reagieren. Es wird also durch die vorhandene Feuchtig­ keit eine Folgereaktion, oder sogar Reaktionsfolgen entstehen, die durch die hierbei entstehende Wärme mit zur Erhaltung der Temperatur in der Brennkammer (1) beitragen. Auf diese Weise genügt ein sporatisches Aufheizen des Hochtemperatur-Speichers (11) je nach Bedarf.
Voraussetzung hierbei ist, daß sowohl die Brennkammer (1), der Überströmkanal (5) als auch der Druckspeicher (4) gut gegen Wärmeverlust isoliert sind.
Hingewiesen sei noch auf die Jagdflugzeuge 1934, die zur Stei­ gerung der Leistung um ca. 15% beim Start kurzzeitig Wasser­ zugaben erhielten.
Auch heute wird bei Düsenflugzeugen zur Erhöhung der Schubkraft Wasser dazu gegeben.
Funktionsbeschreibung Skizze 1 und 2
Wenn man davon ausgeht, das Wasserdampf unter normalem atm. Druck bereits bei einer Temperatur von 800°C in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt (lt. Euro-Atom Institut Mailand. Artikel in der SZ vom 11.9.72) und andererseits 4000°C benö­ tigt werden, um Wasser mit einer Blumenspritze in einen Licht­ bogen gesprüht, zu spalten (Versuch im Physik Unterricht 1934), ist es nur eine Frage, in welcher Form Wasser zur Spaltung vorbereitet wird, um mit geringeren Temperaturen auszukommen.
Die hier vorgestellte Möglichkeit wurde vorzugsweise für Turbi­ nen konzipiert.
Der in der Brennkammer (1) befindliche Hochtemperatur-Speicher (11) wird zunächst über Lichtbogen oder Laser auf die erforderliche Temperatur gebracht und in an sich bekannter Weise mittels Sensoren überwacht.
Über die Düse (9) wird dest. Wasser mit hohem Druck (ähnlich der Diesel-Einspritzung) äußerst fein zerstäubt auf den Hoch­ temperaturspeicher (11) gesprüht. Die Aufsprühfläche dieses Speichers (11) hat die Form einer Pelton-Turbinenschaufel, die so abzuändern ist, daß in der Mitte eine erhabene Spitze ent­ steht und der Graben rotationssymmetrisch verläuft, um den Düsen­ strahl in die entgegengesetzte Richtung umzuleiten. Auf diese Weise wird der Kontakt mit dem Speicher (11) intensiviert. Je feiner das Wasser zerstäubt wird, umso größer wird die An­ griffsfläche für die Temperatur und umso besser wird der Kontakt mit den einzelnen Molekulargruppen.
Da während des Spaltungsprozesses der frei werdende Wasserstoff mit dem freien Sauerstoff sofort explosionsartig reagiert, kann der entstandene Druck zunächst über den Überströmkanal (5) in den Druckspeicher (4) über das Rückschlagventil (6) ausweichen. Der Druckspeicher (4) enthält die eigentliche Arbeitsdüse (10), die auf das erste Turbinenrad arbeitet. Die Druckentlastungs­ düse (3) neutralisiert den Druck in der Brennkammer (1) um die Hochspannungszündung nicht durch ansteigenden Widerstand negativ zu beeinflussen, sofern ein Lichtbogen für das Aufheizen das Speichers (11) zur Anwendung kommt.
Sowohl die Brennkammer (1), der Überströmkanal (5) als auch der Druckspeicher (4) sollten so isoliert sein, daß sich ein Wärme­ verlust nur durch das Einsprühen des Wassers ergibt.
Ein Wärmestau in der Brennkammer (1) ist anzustreben, damit das Nachheizen je nach Bedarf in sporadischen Abständen er­ folgen kann. Kühlrippen nur, falls erforderlich.
Die Leistung wird sowohl über das Nachheizen als auch über die Ein­ spritzintervalle geregelt.
Bezugszeichenliste
1
Brennkammer
2
Lichtbogen
3
Brennkammerdüse zur Druckentlastung
4
Druckspeicher
5
Überströmkanal
6
Rückschlagventil
7
Öffnung für axial Lüftung
8
Stromkabel für den Lichtbogen und die Zündspannung
9
Einspritzdüse
10
Arbeitsdüse für erstes Turbinenrad
11
Hochtemperaturspeicher (Wolfram, Tantal ?)
12
Isolierkörper für Elektroden
13
Erstes Turbinenrad
14
Basisplatte
15
Umlenkung des Düsenstrahls nach dem Prinzip der Pelton­ turbinenschaufel. Intensivieren des Düsenstrahls mit dem Hochtemperaturspeicher (
11
). Verbesserung des Kontakts
16
Wolframeinsatz, falls ein anderes Material für den Hoch­ temperaturspeicher (
11
) verwendet wird

Claims (20)

1. Turbinen-Antriebsteil gemäß Skizze 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß destilliertes Wasser durch Spaltung in H2 + O zur Verwendung kommt.
2. Wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begünstigung des Spaltungsprozesses chemische Substanzen beigemischt werden.
3. Wie 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (1) eine Düse (3) aufweist, deren Spaltöffnung eine angemessene Größe hat und der Druckentlastung der Brennkammer (1) dient, damit sich für die folgende Hochspannungszündung des Lichtbogens kein Widerstand durch ansteigenden Gasdruck bilden kann. Auch diese Düse (3) wirkt auf das erste Turbinenrad (13).
4. Wie 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (1) einen Hoch­ temperaturspeicher (11) aus thermisch hochbelastbarem Metall enthält und integriert in den Lichtbogen angeordnet ist, und dessen Aufspritzfläche die Form ähnlich einer Pelton­ turbinenschaufel jedoch rotationssymmetrisch, aufweist und nach dem Abschalten des Lichtbogens (2) für und durch die Verbren­ nungszyklen thermisch aktiv bleibt, um so den Spaltungspro­ zeß zu unterstützen.
5. Wie 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Brennkammer (1) als auch der Hochtemperaturspeicher (11) in an sich bekannter Weise mittels Sensoren thermisch überwacht werden und beim Unterschreiten der Arbeitstemperatur den Lichtbogen auto­ matisch zünden.
6. Wie 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Brennkammer (1) ein Druck­ speicher (4) zugeordnet ist, in den der Verbrennungsdruck über den Überströmkanal (5) und dem Rückschlagventil (6) zunächst gespeichert wird.
7. Wie 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die stärker belastete Elek­ trode des Lichtbogens (2) für eine zusätzlich Flüssigkeits­ kühlung vorgesehen ist.
8. Wie 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden (2) mit ei­ ner Flüssigkeit gekühlt werden.
9. Wie 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Spannung des Licht­ bogens als auch die Stromstärke so gehalten sind, daß die erforderliche Temperatur nicht wesentlich überschritten wird.
10. Wie 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltungsprozeß auf kata­ lytischem Wege unterstützt wird.
11. Wie 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufheizen des Hochtem­ peraturspeichers (11) zur besseren Temperaturregelung ein LASER zum Einsatz kommt.
12. Wie 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und Größe des Hoch­ temperaturspeichers (11) den Erfordernissen so angepaßt wird, um nicht nach jedem Spaltungsprozeß nachheizen zu müssen.
13. Wie 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Leistung 1 oder mehrere Brennkammern (1) angeordnet werden.
14. Wie 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Brennkammer (1), der Überströmkanal (5) als auch der Druckspeicher (4) so gegen den Wärmeverlust isoliert werden, daß nur mit dem Wärmeverlust durch das zur Spaltung eingesprühte Wasser gerechnet werden muß.
15. Turbinen-Antriebsteil gemäß Skizze 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß axial oder auf andere Weise für eine Turbine ein oder mehrere Antriebsteile vorgesehen werden.
16. Wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Brennkammer (1) als auch der Druckspeicher (4) in bezug auf das verwendete Material das Volumen und die Form geändert werden kann.
17. Wie 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen der Turbinenräder so ausgebildet sind, daß eine Axiallüftung durch die Turbinen­ mitte entsteht, um erforderlichenfalls die thermisch hoch­ belasteten Teile zu kühlen.
18. Wie 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, um eine Erhöhung der Luft­ feuchtigkeit zu verhindern, der Abdampf aus der Turbine kondensiert und wieder verwendet wird.
19. Wie 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Prinzip in abgeänderter Form für Kolbenmaschinen Verwendung findet.
20. Wie 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen in an sich be­ kannter Weise magnetisch beeinflußt und gesteuert wird.
DE19724164A 1997-06-07 1997-06-07 Turbinen-Antrieb (Kolbenmaschinen) durch H¶2¶O Spaltung Ceased DE19724164A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19724164A DE19724164A1 (de) 1997-06-07 1997-06-07 Turbinen-Antrieb (Kolbenmaschinen) durch H¶2¶O Spaltung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19724164A DE19724164A1 (de) 1997-06-07 1997-06-07 Turbinen-Antrieb (Kolbenmaschinen) durch H¶2¶O Spaltung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19724164A1 true DE19724164A1 (de) 1998-12-10

Family

ID=7831860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19724164A Ceased DE19724164A1 (de) 1997-06-07 1997-06-07 Turbinen-Antrieb (Kolbenmaschinen) durch H¶2¶O Spaltung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19724164A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114912A1 (de) 2022-06-14 2023-12-14 Vladimir Habek Adapter für eine Vorrichtung zur Einbringung eines für den Betrieb einer Kraftmaschine oder Heizung notwendigen Betriebsstoffes in einen dafür vorgesehenen Aufnahmeraum der Kraftmaschine oder Heizung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0003255A1 (de) * 1977-12-07 1979-08-08 Ignacy Wanat Verbrennungs- Druckgaserzeuger und seine Kombination mit einer Turbine, Verfahren zum Erzeugen des Druckgases
DE3203016C2 (de) * 1982-01-29 1984-11-29 Oschatz Gmbh, 4300 Essen Anlage zur Gewinnung der fühlbaren Wärme von heißen Werktücken
DE19636141A1 (de) * 1996-09-06 1997-05-28 Hans Rudolf Baron Turbinen-Antrieb (u. Kolbenmaschinen) duch H¶2¶O Spaltung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0003255A1 (de) * 1977-12-07 1979-08-08 Ignacy Wanat Verbrennungs- Druckgaserzeuger und seine Kombination mit einer Turbine, Verfahren zum Erzeugen des Druckgases
DE3203016C2 (de) * 1982-01-29 1984-11-29 Oschatz Gmbh, 4300 Essen Anlage zur Gewinnung der fühlbaren Wärme von heißen Werktücken
DE19636141A1 (de) * 1996-09-06 1997-05-28 Hans Rudolf Baron Turbinen-Antrieb (u. Kolbenmaschinen) duch H¶2¶O Spaltung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ullmanns Encyclopädie der techn. Chemie, Band 24, 4. Aufl., Weinheim (u.a.), Verlag Chemie, 1983, S. 282-283 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114912A1 (de) 2022-06-14 2023-12-14 Vladimir Habek Adapter für eine Vorrichtung zur Einbringung eines für den Betrieb einer Kraftmaschine oder Heizung notwendigen Betriebsstoffes in einen dafür vorgesehenen Aufnahmeraum der Kraftmaschine oder Heizung
WO2023242081A1 (de) 2022-06-14 2023-12-21 Vladimir Habek Adapter für eine vorrichtung zur einbringung eines für den betrieb einer kraftmaschine oder heizung notwendigen betriebsstoffes in einen dafür vorgesehenen aufnahmeraum der kraftmaschine oder heizung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60020590T2 (de) Kompaktes plasma- brennstoffumsetzgerät mit niedrigem energiepegel
DE1476951B2 (de) Kraftstoffeinspritz- und zuendvorrichtung fuer brennkraftmaschinen mit direkter einspritzung
DE3902825A1 (de) Strombogentriebwerk
EP1644637A1 (de) Plasmastrahl-zündkerze
DE102020100827B4 (de) Vorkammersystem, Verbrennungsmotor mit Vorkammersystem sowie Verfahren zur Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches
EP0112858B1 (de) Verfahren und einrichtung zum erzeugen von molekularstrahlen und verwendung dieses verfahrens
DE19724164A1 (de) Turbinen-Antrieb (Kolbenmaschinen) durch H¶2¶O Spaltung
DE3404626A1 (de) Ionenquelle
WO2005080788A1 (de) Selbst fokussierende laserzündung für einen verbrennungsmotor
WO1992003841A2 (de) Vorrichtung zur materialverdampfung mittels vakuumlichtbogenentladung und verfahren
DE2810159A1 (de) Verfahren und einrichtung zur zuendung brennfaehiger gemische
EP1363070A1 (de) Verdampferbrenner
EP0148837B1 (de) Einrichtung zum einspritzen von kraftstoff in eine sekundäre strömung von verbrennungsluft einer brennkammer
DE19636141A1 (de) Turbinen-Antrieb (u. Kolbenmaschinen) duch H¶2¶O Spaltung
EP0260576B1 (de) Zündvorrichtung für luftverdichtende Brennkraftmaschinen
DE19740389A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff-Nanofasern, Kohlenstoff-Nanopartikeln und Fullerenen
DE1811110A1 (de) Zuendkerze
DE3903602C2 (de)
DE2718076C2 (de) Verfahren zur thermischen Zersetzung von Erdgasen
DE10135434A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Clusterproduktion mit Massenselektion
WO1993016271A1 (de) Dampfkraftanlage
AT508475B1 (de) Kolbenmotor mit plasmainjektionsantrieb
DE370180C (de) Verfahren fuer Gleichdruckmotoren
DE112021003346T5 (de) Zündsystem für eine Maschine mit interner Verbrennung
Mandelstam Über die spektrumanlegung in funkenentladungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection