DE2108183A1 - Cryogenes Treibbstoffsystem für Landfahrzeuge - Google Patents

Cryogenes Treibbstoffsystem für Landfahrzeuge

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DE2108183A1 DE19712108183 DE2108183A DE2108183A1 DE 2108183 A1 DE2108183 A1 DE 2108183A1 DE 19712108183 DE19712108183 DE 19712108183 DE 2108183 A DE2108183 A DE 2108183A DE 2108183 A1 DE2108183 A1 DE 2108183A1
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Robert E. Pittsburgh Pa. Petsinger (V.StA.)
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LNG Services, Inc.;Pittsburgh, Pa. (V.St.A.)
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
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    • F02M21/023Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
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Description

  • Cryogenes Treibstoffsystem für Landfahrzeuge Dic Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieerzeugung fUr die Kraftanlage eines Landfahrzeuges und eine Vorrichtung hierzu.
  • Desweiteren betrifft die Erfindung ein Treibstoffsystem, in welchem ein cryogenes Fluidum, wie z.B. flüssiges Naturgas rür die Kraft anlage eines Landfahrzeuges als primäre Energiequelle zum Antrieb dieses Fahrzeuges verwendet wird.
  • Flüssiges Naturgas besteht hauptsächlich aus flüssigem Methan (ungefähr 90 bis 93s) welches mit Stickff, Äthan, Kohlendioxyd und weniger als 1 % Propan gemischt ist. Wird flüssiges Naturgas mit Luft gemischt, so ergibt sich eine brennbare Mischung, die eine ideale Energiequelle für Verbrennungskraftmaschinen oder Gasturbinen-Kraftanlagen darstellt. Bei der Verbrennung mit Sauerstoff entsteht nur Kohlenmonoxyd oder Kohlendioxyd. Der im Methan enthaltene Kohlenstoff wird vollständig in einen gasförmigen Zustand oxydiert.
  • Bisher wurden Landfahrzeuge gewöhnlich mit Benzin oder mit Dieseltreibstoff angetrieben. Bei den höherparaffinierten Kohlewasserstoffgruppen, z.B. Gasolin oder Keroson ist die Gefahr der unvollständigen Verbrennung und die Bildung von Kohlerückständen in der Kraftanlage gegeben. Diese Treibstoffe erzeugen daher dichte Abgase als Nebenprodukt der Verbrennung.
  • Zum Beispiel beträgt das Gewichtsverhältnis von ;sohlenstoff zu Wasserstoff in Naturgas 0,3. Das Gewichtsverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff in Gasolin beträgt 0,186, womit also ungefähr 60 S mehr Kohlenstoff in Gasolin als im Naturgas enthalten ist.
  • Deshalb tragen die geringeren Kohleablagerungen aufgrund der Verbrennung von flüssigem Naturgas den verbilligten Unterhaltungskosten eines Landfahrzeuges Rechnung, der Notwendigkeit geringerer Ölwechsel, der geringeren Abgas-Entwicklung und einer riesigen Reduzierung der Schmutzpartikel oder Verseuchung der umgebenden Luft durch die Abgase.
  • Methan ist gewichtsmäßig ein leichterer Treibstoff als Gasolin oder Keroson und bei Verwendung von Naturgas in flüssiger Form wie flüssiges Naturgas besitzt ein Landfahrzeug, welches mit flüssigem Naturgas angetrieben wird, einen größeren Aktionsradius als bei der gleichen Treibstofftankgröße für herRör=.iiche Treibstoffe. Zum Beispiel nimmt flüssiges Naturgas ungefahr nur den 632.Teil des Volumens in gasförmigem Zustand bei normaler Temperatur und Druck ein.
  • Bei Umgebungsbedingungen liegen die Treibstoffe Gasolin, geroson und Normalparaffin in flüssiger Form vor. Diese Flüssigkeiten müssen in dem Vergaser einer Verbrennungskraftmaschine vergast werden, d.h. mittels einer Düse eingesprüht werden, wogegen flüssiges Naturgas bei Umgebungsbedingungen naturgemäß verdampft. Dieser Umstand reduziert die Anzahl der Ausrüstungen, die notwendig sind, um das flüssige Naturgas als Treibmittel in einer Kraft anlage eines Landfahrzeuges zu verwenden, und da die Hitze im Motor das Treibmittel nicht vollstandig zu verdampfen braucht, ist die Möglichkeit der Selbstentzündung, die eine der grundlegendsten Ursachen des "Klopfens" des Motors darstellt, vollständig eliminiert.
  • Vorliegende Erfindung betrifft deshalb die benützung von flüssigem Naturgas oder irgendeiner anderen brennbaren cryogenen Flüssigkeit als Treibstoffquelle für ein Landfahrzeug oder ein sonstiges Vernikel. Ebenso kann die vorliegende Erfindung transportabel ausgebildet sein und für die verschiedensten Zwecke benützt werden, so z.B. zum Antrieb eines Generators.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Treibstoffsystem unter Verwendung eines cryogenen Fluidums zu schaffen, welches an die Stelle der herkömmlichen TreibstoffmStel wie Gasolin oder Erosion treten kann, wodurch sich eine Gewichtsersparnis, und ein geringerer Aggregateaufwand bei größerem Aktionsradius ergibt.
  • Desweiteren kann das Treibstoffsystem zusXtzliche Funktionen ausüben, wie z.B. eine Gasturbine antreiben oder zur Verbrennung von Müll dienen, wie es auch das Landfahrzeug antreiben kann.
  • Die ERfindung wird darin gesehen, daß eine brennbare, cryogene Flüssigkeit aus einer Quelle verdampft wird und dieser cryogene Dampf in die Kraftanlage eines Landfahrzeuges eingeleitet wird, wobei der Dampf mit der umgebenden Luft gemischt wird und diese ilischung als Energiequelle für die Kraftanlage dient. Dabei wird der cryogene Dampf der Kraft anlage in einem gesteuerten Verhältnis zur Luft zugeführt.
  • Als brennbare cryogene Flüssigkeit kann flüssiges Naturgas oder Jede andere, brennbare, cryogene Flüamgkeit verwendet werden.
  • Die cryogene Flüssigkeit wird dabei teilweise verdampft, indem diese der Luft bei Umgebungstemperatur und Umgebungsdruck ausgesetzt wird. Danach kann die restliche Flüssigkeit vollständig verdampft werden, in dem diese in Wärmeaustausch mit einem weiteren Fluidum treten kann, welches ein anderes als die umgebende Luft ist. Dieses Fluidum kann dabei erhitzt sein, um die restliche Flüssigkeit vollständig und sicher zu verdampfen.
  • Als Fluidum kann ebenso Wasser verwendet werden, um die Kraftanlage zukühlen.
  • Desweiteren kann als Fluidum das erhitzte Abgas verwendet werden, welches durch die Kraftanlage erzeugt wird.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Treibstoffsystem für eine Kraft anlage einen Treibstoffbehälter beinhalten, der eine cryogene Flüssigkeit enthält, desweiteren einen Verdampfer für die cryogene Flüssigkeit, Treibstoffleitungen zur Zuleitung der Flüssigkeit zum Verdampfer und eine Dampfdurchfluß-Kontrolleinrichtung, um den cryogenen Dampf als regulierten Dampffluß in die Kraftanlage einzuführen.
  • Der Verdampfer kann eine Schlange oder ein Röhrensystem aufweisen, welches der Umgebungsluft und dem umgebenden Druck ausgesetzt ist, zusätzlich kann eine Dampfdurchfluß-Kontrolleinrichtung vorhanden sein, die zum Wärmeaustausch mit einem Fluidum dient, welches nicht die umgebende Luft ist.
  • Desweiteren kann zum Ableiten des Dampfes aus dem Treibstoffbehälter eine Dampfableitung vorhanden sein, die mit dem Treibstoffbehälter verbunden ist. Falls der Dampfdruck innerhalb des Treibstoffbehälters über einen bestimmten Wert steigt, wird er über diese Dampfableitung abgeleitet.
  • Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt: Figur 1 eine schematische Ansicht eines cryogenen Treibstoffsystems für ein Landfahrzeug.
  • Figur 2 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht einer ersten Verdampferstufe und Vergaserkombination, wie in dem Treibstoffsystem gemäß Figur 1 verwendet werden.
  • Figur 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Verdampferstufe und Regulatoreinheit, die in dem Treibstoffsystem gemäß Figur 1 verwendet werden und Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Dampf- Durchflußkontrolleinrichtung, die eine zusätzliche Komponente des Treibstoffsystems gemäß Figur 1 darstellt.
  • In der Zeichnung zeigen gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente in sämtlichen Figuren an. Figur 1 zeigt ein schematisches Treibstoffsystem 10 zum Gebrauch in einem Landfahrzeug, welches durch-$*hand mit der Bezugsziffer 12 gekennzeichnet ist. Verflüssigtes Naturgas oder eine ähnliche brennbare, cryogene Flüssigkeit, wie Methan, Wasserstoff, Äther oder Athylen, ist in einem $speziell konstruierten und isolierten Treibstofftank 14 ge-Speichert, der im Heck des Fahrzeuges 12 untergebracht ist. Der Treibstofftank 14 kann an Jeder anderen geeigneten Stelle, die Platz für den Behalter bietet, angeordnet sein, was von der 4gestalt oder dem Fahrzeugtyp abhängt, ob es sich z.B. um einen Bus, um einen Lastwagen oder ein Taxi handelt. Der Treibstoffbehälter 14 ist von isolierter Struktur, der die cryogene Flüssigkeit enthält.
  • Nach Betätigen eines Solenoid-Absperrgliedes 16 durch Drehen eines Schalters in der Fahrer-Kabine unter Benützung eines ochlüssels, kann das flüssige Naturgas oder die cryogene Flüssikeit durch eine Treibstoffleitung 20 zu einer ersten Verdampferstufe 22 fließen.
  • imine erste Verdampferstufe 22 enthält eine Vielzahl von Kupfer-, nicht rostenden Stahl- oder Aluminiumröhren 24 oder von anderem Material, welches cryogene Temperaturen verträgt, wobei die Röhren in ein Luftfilter 26 eingebettet sind. Die cryogene Flüssigkeit fließt durch die Treibstoffleitung 20 in die Röhren 24, in denen die Flüssigkeit verdampft wird, indem sie der Umgebungsluft ausgesetzt wird, die durch den Luftfilter 26 fließt.
  • Flüssiges Naturgas ist ein Stoff, der bei ungefähr minus 162°C von der flüssigen in die gasförmige Phase übergeht und welches mit der die erste Verdampferstufe 22 umgebenden Luft in ein Wärmeaustauschverhältnis tritt, wobei die Umgebungsbedingungen der Verdampferstufe das flüssige Naturgas veranlassen zu verdampfen. Die anderen hierfür erwähnten brennaaren cryogenen Flüssigkeiten gehen ebenfalls vom flüssigen in einen dampfförmigen Zustand über, wenn sie der umgebenden Temperatur und dem Druck ausgesetzt werden. Zum Beispiel wird Wasserstoff bei -253°C dampfförmig, Äthan bei -930C und Athylen bei 10300.
  • Deshalb spielt sich die Verdampfung auch an den kältesten Tagen ab, unabhängig von der außerhalb des Fahrzeuges herrschenden Umgebungstemperatur.
  • Gewöhnlich fließen das flüssige Naturgas oder andere cryogene Flüssigkeiten schnell durch die ROhren oder Schlangen 24.
  • Der Grad des Durchflusses hängt von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und vom Sog ab, der in der Vergasereinheit herrscht.
  • Demgemäß kann die Verdamplung in der Verdampferstufe 22 unvollständig sein. Um eine vollständige Verdampfung des flüssigen Nautrgases oder des cryogenen Treibmittels sicher zu stellen, ist eine Ablaufleitung 28 von der ersten Verdampferstufe 22 mit einer Einlaßöffnung 30 einer zweiten Verdampferstufe und Reguliereinheit verbunden, die gewöhnlich mit der Bezugs ziffer 32 bezeichnet ist.
  • Die untereinander vermischte Flüssigkeit und der Dampf treten uurcn die Einlaßöffnung 30 ein und passieren eine erste Düse 34 in einen primären Hegulierungs- und Verdampfungsraum 3b, wo der Druck vom Treibstoffbehälterdruck reduziert wird auf 5 bis 6 P.S.I.-maximum. Diese Druckreduktion wird erzielt durch Einwirkung des Treibstoffmittel-Druckes gegen ein primäres Diaphragma 38, welches einen ersten Hebelmechanismus 40 betätigt und der eine kalibrierte Feder 42 zusammendrückt, wobei ein den Treibstoffmittelzufluß unterbrechendes Ventil 44 geschlossen wird.
  • Mach der Druckredution findet die Ausdehnung und die Verdampfung des Treibstoffs statt. Durch eine Kammer 46 zirkuliert Wasser, welches als Heiz-Medium dient, um eine vollständige Verdampfung des Treibmittels zu bewirken. Dieses Wasser kann von dem Kühl-System des Landfahrzeuges zugeleitet werden. Alternativ kann das Auslaß-System des Fahrzeugs angezapft werden und die heißen abgesaugten Gase können durch die zweite Verdampfer-und Regulierungsstufe 32 zum Wärmeaustausch mit dem vollständig verdanipften flüssigen Naturgas oder der cryogenen Flüssigkeit zirkulieren.
  • Das verdampfte Treibmittel ist nun bereit, dem Vergaser idjentsprechend der Anforderung des Motors, zugeführt zu werden. Das Treibmittel für Leerlauf und Start wird durch eine Pilot-Düse 48 durch Drehen einer Leerlauf-Regulierungsschraube 50 zugeführt.
  • enn die Drehzahl des Motors über den Leerlauf anwächst, wird im Vergaser 18 ein Vakuum erzeugt und durch eine Schlange 52, die mit einer Auslaßöffnung 54 der zweiten Verdampfer- und Regulator-Stufeneinheit 32 zu einer Kammer 56 übertragen. Der Atmosphärendruck, welcher durch eine Auslaßöffnung 58 eintreten kann, drückt ein zweites Diaphragma 60 und einen zweiten Hebel 62 nieder, der eine Feder 64 zusammendrückt. Ein Ventil 66 bleibt durch eine Blattfeder 68 und den Treibstoffdruck im Verdampfungsraum 36 geschlossen. Nach dem Durchlaufen des freien Weges zwischen dem IIebel 62 und dem Ventil 66 zwingt jegliches weitere Anwachsen des Vakuums im Vergaser das Ventil 66 zu öffnen, wodurch verdampftes Treibmittel weiterhin durch die Auslaßöffnung 54 in den Vergaser 18 durch die Schlange 52 im Verhältnis zur Luftgeschwindigkeit durch den Vergaser fließen kann, wobei in allen Drehzahlbereichen des Motors ein ideales Gemisch zur Werfügung gestellt wird. Die zweite Verdampfer- und Regulatorstufe 32 ist nicht Gegenstand der Erfindung, sondern wird durch die Firma Beam Products MFa. Co. unter der Bezeichnung "Beam 400-A" verkauft. Als einzige Veränderungen sind einige Teile, die cryogenen Temperaturen nicht standhalten, gegen fluorhaltiges Kunststoffmaterial ausgetauscht.
  • Wenn das Treibmittel von der zweiten Verdampfer- und Hegulatorstufe 32 in den Vergaser 18 eintritt, wird es mit der umgebenden Luft im richtigen Verhältnis gemischt und in den Verbrennungskraftmotor des Landfahrzeuges zur Verbrennung geleitet.
  • Aufgrund der Kälte der cryogenen Flüssigkeit ist etwas von der Flüssigkeit im Treibstoffbehälter 14 normalerweise verdampft.
  • Der Treibstoffbehälter 14 hat eine Flüssigkeitsableitung 70, die immer in Verbindung mit der flüssigen Phase des cryogenen Treibmittels im Treibstoffbehälter 14 in Verbindung steht und eine Dampfableitung 72, die immer in Verbindung mit der Dampfphase des Treibmittels innerhalb des Treibstoffbellulters 14 steht. In der Flüssigkeitsableitung 70 befindet sich ein Scharnierabsperrventil 74, welches den Rückfluß des flüssigen Treibmittels in den Treibstoffbehälter 14 verhindert. In der Dampfableitung 72 befindet sich ein e Dampfphasendurchflußkontroll- Einrichtung 80, die in Figur 4 in Einzelheiten gezeigt. ist. Die Dampfphasen-Durchflußkontroll-Einrichtung 80 besteht im Wesentlichen aus einer Düse 82, die vom Dampfdruck der Dampfableitung 72 beaufschlagt ist, so daß, wenn der Druck den Druckpunkt tAbersteigt, der Dampf durch eine Leitung 84 zur Spitze 86 der Dampfphasen-Durchflußkontroll-Einrichtung 80 L'n Kontakt mit einem Diaphragma geleitet werden kann, welches ein Öffnen des Ventils 82 bewirkt, wodurch der überschüssige Dampf in der Dampfleitung 72 durch eine Leitung 88 in die Treibstoftleitung 20 fließen kann, um so zu verhindern, daß sioh im Treibstoffbehälter 14 ein Druck aufbaut. denn der Dampfdruck im Treibstoffbehalter 14 niedriger ist als der Druck des Druckpunktes, bleibt das Ventil geschlossen. Innerllalb dieser beiden Extremstellungen drosselt das Ventil. Die Dampfphasen-Durchflußkontroll-Einrichtung 80 ist ebenfalls von standardisiertem Aufbau und wird von the Fisher Governor Company of Marshalltown, Iowa, verkauft.
  • Da das cryogene Gas nicht als Solvent wirkt, löst es auch typi--scherweise kein Öl von den Zylinderwänden ab und verhindert so ein Verkohlen der Zündkerzen bei größerer Leistungsfähigkeit und längerer Lebensdauer. Eine gleichmäßigere Verbrennungsleistung ist das Ergebnis, wenn die cryogene Flüssigkeit bei Eintritt in den Vergaser vollständig verdampft ist. Werner kann die im Verdampfungsprozeß zur Verfügung stehende Kälte zur Klimatisierung und/oder als zusätzliches Kühlmittel für den Motor oder den Exhauster gebraucht werden.
  • Während das erfindungsgemäße Treibstoffsystem für ein Landfahrzeug offenbart worden ist, stellt die Notwendigiceit der Verdampfung der cryogenen Flüssigkeit eine ideale ituation dar, in welcher Energie vom System für zusätzliche Anwendungen abgezapft werden kann. Zum Beispiel wird das Wärmeaustauschmedium, welches die Verdampfung des flüssigen Naturgases bewirkt, beim Verdampfen desselben gekühlt. Das gekühlte lledium kann für üblungszwecke verwendet werden wie z. B. Klimatisierung. Alternativ kann das verdampfte Treibmittel für andere Arbeits-Anwendungen abgegriffen werden.
  • Zum Beispiel kann eine StraBenreinigungsmasnhine als Kraftanlage eine Verbrennungkraftiiaschine auf der Basis von flüssigem Naturgas als Treibmittel haben. Ein großer Prozentsatz der von der Straßenreinigungsmaschine aufgelesenen Materialien sind brennbare Produkte wie z. B. Holz, Altpapier oder aller Papierabfall. Die Verbrennung dieser Materialien in der Sammelkammer kann das Volumen des Papierabfalls effektiv verkleinern bis auf die Asche und die ausströmenden Verbrennungsgase. Von dem Dampf des flüssigen Naturgases, der in die Antriebs-Krsftanlge des Fahrzeuges eintritt, kann der Dampf abgezweigt werden, der einen Dampfbrenner betreibt, der in der Verbrennungskatnmer der Reinigungsmaschine angeordnet ist.
  • In ähnlicher Weise kann bei einem Müllwagen, der mit einer Verbrennungskraftmaschine mit flüssigem Naturgas als Treibmittel versehen ist, verdampftes flüssiges Naturgas oder sogar flüsse ges Naturgas abgezweigt werden und dann verdampft werden, um AbfElle vollständig zu verbrennen. Typischerweise kann das mittels einer Zwei- oder Dreistufen-Verbrennungskammer mit flüssigen Naturgas-Dampf durchgeführt werden, der in alle drei dieser Verhrennungskammern eintritt. Mit dem geeigneten Druck- und Kompressionssystem und bei teilweiser Oxydation des Abfalls, weirn eine große Müllmenge vorhanden ist, kann ein Boden-Additiv erzeugt werden, ein Stoff, der einen hohen Gehalt an Stickstoff besitzt und so als Ringernittel verwendet werden an. Dabei bieten drei Kammern ein Maximum an Sicherheit sowohl der Elimin¢ation der Gerüche vom Exhaustor als auch der vollst-andiOen Verbrennung sämtlicher brennbaren Stoffe. Die erste Kammer mit allen einzelnen Stoffen innerhalb des Nülls ist Gie größte Itammer, in der alle Stoffe erhitzt werden. Die zweite Kammer ist sowohl für flüssigen Naturgas-Dampf und Luft als auch für die Verbrennungsprodukte der ersten Kammer vorgesehen. Die dritte Kammer gleicht der weiten Kammer mit der Ausnahme, daß zwischen der zweiten und der dritten Kammer eine Kühlschlange vorgesehen ist, u möglichst viel Wasser von der Ver¾rennungskammer der ersten und zweiten stufe zu kondensieren. Dadurch werden in vorteilhafter Weise so etliche Gerüche absorviert, die vor der dritten Verbrennungsstufe im System noch vorhanden sind. Alternativ kann zur Herstellung ton Kompost ein Drucksystem verwendet werden, welches einen Druck-Verbrennungskessel enthält, in den der abfall eingeführt wird und in welchen er während vorgegebenen Zeiten schwelen kann. Nach einer bestimmten Zeit kann der verschwelte Kompost mit seinen vorsortierten und nicht brennbaren Anteilen in die zweite Kammer ausgetragen und die im Druck-Verbrennungskessel übrig bleibenden Dämpfe direkt verbrannt werden, Um so Gerüche vor der getrennten Ausströmung zu beseitigen. Der Kompost kann dann verpackt werden, um als Düngemittel vertrieben zu werden.
  • Wenn die Kraftanlage für flüssiges Naturgas als Treibmittel in einem Traktor angeordnet ist, kann die zur Verfilmung stehende Kühlungs-Energie des flüssigen Naturgases dazu benutzt werden, Gemüse oder Obst oder Getreide zu kühlen,wenn es geerntet ist.
  • Des weiteren kann der Traktor so abgewandelt sein, daß er nicht nur durch flüssiges Naturgas angetrieben wird, sondern daß dieses auch in verdampfter Form direkt zur F/lamm-Bodenbestellung von speziellen Getreidesorten verwendet wird.
  • Zum Beispiel wird ein Busch-Fahrzeug zum Abernten von Bäumen und zum Reinigen von Baumfarmen benützt. Das Buschfahrzeug kann durch eine Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden, deren Energiequelle ein Treibstoffbehalter mit flüssigen isiaturgas und ein System gemaß vorliegender Erfindung ist. Das System kann transportierbar sein und einen eigenen Treibstofftank fiir flüssiges Naturgas aufweisen oder es kann an eine zentralc rjreibstoff und Serviceeinrichtung angeschlossen werden. Das mittels flüssigem Naturgas angetriebene Busch-Fahrzeug kann sowohl dazu benützt werden, um kleine Str:iucher oder Gestrüpp abzubrennen als- auch um Bäume abzuernten. In abgelegenen Landfarmen kann das flüssige Naturgas auch zum Verbrennen von Abfallholz benützt werden.
  • Ähnliche tragbare Ausführungsbeispiele sind beim Gebrauch des Treibstoffsystems gemäß vorliegender Erfindung eingeschlossen.
  • Zum Beispiel kann eine tragbare Verbrennungskraftanlage dazu dienen, eine 3ewässerungspumpe oder einen Luftkompressor anzutreiben.
  • n'bcnso kann eine Verbrennungskraftanlage, angetrieben mittels einem Treibstoffsystem gemäß vorliegender ERfindung dazu be.-nützt werden, einen Generator zur Erfolgung von elektrischer Energie anzutreiben; das Treibstoffsystem kann leicht dahingeend abgewandelt werden, eine Gasturbine zur Erfolgung von elektrischer Energie anzutreiben. In letzterem alle kann die Turbine direkt mit der zweiten Stufe der Verdampfer- und Regulatoreinheit verbunden sein. Die Turbine kann sogar dazu benutzt werden, das Landfahrzeug selbst anzutreiben, wobei die Erzeugung elektrischer energie nicht notwendig ist. Des weiteren kann der Kühlungseffekt, hervorgerufen durch die Verdampfung des flüssigen Naturgases, dazu benutzt werden, die sehr heißen Abgase vor dem Austritt in die Atmosphäre abzukühlen.
  • Es ist offen3ichtlich, daß geschlossene Systeme für Landfanrzeuge, für Wasserfahrzeuge und für Flugzeuge verwendet werden können bei Gebrauch von flüssigem Naturgas oder cryogenen Flüssigkeiten als Treibstoffquelle für das Vehikel. Zum Beispiel können Züge durch ein solchen Treibstoffsystem gemäß vorliegender Erfindung angetrieben werden, ebenso wie dieses System für Klinatisierung oder zum Kochen verwendet werden kann.
  • Patenta nSprüch e Verfahren zur Energieerzeugung für die Kraft anlage eines Landfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet daß eine brennbare, cryogene Flüssigkeit aus einer Quelle verdampft wird und dieser cryogene Dampf in die Kraft anlage des Landfahrzeuges eingeleitet wird, wobei der Dampf mit der umgebenden Luft gemischt wird und diese Mischung als Energiequelle für die Kraftanlage dient.
  • 2.) Verfahren nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß der cryogene Dampf der Kraft anlage in einem gesteuerten Verhältnis zur Luft zugeführt wird.
  • 3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als brennbare cryogene Flüssigkeit flüssiges Naturgas verwendet wird.
  • 4.,) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die cryogene Flüssigkeit teilweise verdampft wird, in dem diese der Luft bei Umgebungstemperatur und- Druck ausgesetzt wird und danach die restliche Flüssigkeit vollständig verdampft wird, in dem diese restliche Flüssigkeit in Wärr'austausch mit einem weiteren Fluidum tritt, welches nicht die umgebende Luft ist.
  • 5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluidum Wasser verwendet wird, um die Kraftanlage zu kühlen.
  • 6.) Verfahren nach Anspruch t4, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluidum das erhitzte Abgas verwendet wird, welches durch die Kraft anlage erzeugt wird.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    7.) Treibstoffsystem für eine Kraftanlage, gekennzeichnet durch einen Treibstoffbehälter (14), der eine cryogene Flüssigkeit enthält, einen Verdainjfer (22) für die cryogene Flüssigkeit, Treibstoffleitungen (20, 72, bU) zur Zuleitung der Flüssigkeit zum Verdampfer und eine Dampf-Durchfluß-Kon/trolleinrichtung (32), um den cryogenen Dampf als regulierten Dampffluß in die Kraftanlage einzuführen.
    8.) Treibstoffsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer eine Schlange (24) die der Umgebungsluft und dem umgebenden Druck ausgesetzt ist, und eine Damp-Durchfluß-Kontrolleinrichtung enthält, zum Wärmeaustausch mit einem Fluidum, welches nicht die umgebende Luft ist.
    10.) Treibstoffsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß eine Dampfableitung (72) vorhanden ist zum Ableiten des Dampfes aus dem Treibstoffbehälter (14) der cryogenen Flüssigkeit, falls der Dampfdruck innerhalb des Treibstoffbehälters über einem bestimmten Wert liegt.
    11.) Treibstoffsystem in einem Landfahrzeug mit einer Kraft anlage und Einrichtungen zum Zuführen aes Treibstoffes au dieser Kraftanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das Landfahrzeug (i2) einen Treibstoffbehälter (14) für eine cryogene Flüssigkeit aufweist, mittel zum Verdampfen dieser Flüssigkeit, Mittel zwischen diesem Treibstoffbehälter und dem Verdampfer, Mittel zum Transport dieser cryogenen Flüssigkeit zum Verdampfer und Mittel zum Zuführen dieser cryogenen FlUssigkeit in einem regulierten Yluß in die Kraftanlage.
    Patentansprüche 12.) Treibstoffsystem in einem Landfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer eine Schlange (24) enthält, Wie der Luft bei Umgebungstemperatur und bei Umgebungsdruck ausgesetzt ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19521591A1 (de) * 1995-06-14 1996-01-25 Kf Kuehlerbau Freiberg Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verdampfung kryogener Flüssigkeiten
DE10060792A1 (de) * 2000-12-07 2002-06-13 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines Arbeitsgases aus einem Kryokraftstoff für eine Brennkraftmaschine

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