DE2629141A1 - Heissgasmaschine - Google Patents

Heissgasmaschine

Info

Publication number
DE2629141A1
DE2629141A1 DE19762629141 DE2629141A DE2629141A1 DE 2629141 A1 DE2629141 A1 DE 2629141A1 DE 19762629141 DE19762629141 DE 19762629141 DE 2629141 A DE2629141 A DE 2629141A DE 2629141 A1 DE2629141 A1 DE 2629141A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hot gas
regenerators
cylinders
gas machine
cylinder
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.)
Withdrawn
Application number
DE19762629141
Other languages
English (en)
Inventor
John Osvald Berntell
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.)
United Stirling AB and Co
Original Assignee
United Stirling AB and Co
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 United Stirling AB and Co filed Critical United Stirling AB and Co
Priority to DE19762629141 priority Critical patent/DE2629141A1/de
Publication of DE2629141A1 publication Critical patent/DE2629141A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/044Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2244/00Machines having two pistons
    • F02G2244/50Double acting piston machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Heißgasmaschine
  • Die Erfindung betrifft eine doppelt wirkende, mehrzylindrische Heißgasmaschine mit einer oben liegenden Heizeinrichtung, in der eine einzige Brennkammer zum Erwärmen einer Mehrzahl von Heizrohren angeordnet ist, die die heißen Expansionskammern der Zylinder mit den Regeneratoren der entsprechenden regenerativen Kühleinrichtung verbinden. Vorzugsweise ist in der Brennkammer eine-einzige Brenneinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise koaxial in der oben liegenden Heizeinrichtung angeordnet ist.
  • Es ist bekannt, derartige Heizgasmaschinen so auszubilden, daß die regenerativen Kühleinrichtungen entweder zwischen den Zylindern in beinahe dem gleichen radialen Abstand, den die Zylinder zu der Mittelachse der oben liegenden Heizeinrichtung einnehmen, oder in einem größeren radialen Abstand anzuordnens als dem den die Zylinder von der Mittelachse einnehmen.
  • Bei Heißgasmaschinen wird Wärme über die Wände der Heizrohre der oben liegenden Heizeinrichtung den Füllungen aus Betriebsgas zugeführt, das sich jeweils zwischen einer heißen Egpatlsionskammer und einer kalten Kompressionskammer über die entsprechenden Heizrohre und den entsprechenden regenerativen Kühleinrichtungen hin und her bewegt. Während der Gasströmung in Richtung von der oben liegenden Heizeinrichtung zu der Kühleinrichtung gibt das erwärmte Betriebsgas Wärme zu dem Regenerator ab. Diese Wärme wird im Regenerator gespeichert und dem Betriebsgas zurückgegeben, wenn dieses in umgekehrte Richtung strömt.
  • Um eine hohe Leistungsfähigkeit bzw. einen hohen Wirkungsgrad zu gewährleisten, ist es von Bedeutung, daß Totvolumina, wie z.B, Leitungsteile, so klein wie möglich bemessen sein sollten, und daß das Oberteil des Regenerators der benachbarten Teile der Heizrohre an Stellen in der Breriranimer liegen, an denen hohe Temperaturen auftreten.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Heißgasmaschine der eingangs genannten Art dadurch aus, daß die regenerativen Kühleinrichzungen in mehrfacher Anzahl um eine Mittelachse der oben liegenden Heizeinricht"ung angeordnet sind, und daß die Expansionskammern der Zylinder in größeren radialen Abständen angeordnet sind, als die Abstände zwischen den Regeneratoren von der Achse.
  • Vorzugsweise weisen die Heizrohre Abschnitte auf, die sich ungefähr radial bezüglich der Achse von den Re generatoren nach außen erstrecken.
  • Bei einer sehr gedrängten Bauweise sind die Abschnitte der Heizrohre die sich ungefähr radial nach außen erstrecken, ungefahr in gleicher Ebene liegend angeordnet.
  • Vorzugsweise ist eine einzige Befeuerungseinrichtung vorgesehen, die an dem Teil der Brennkammer angeordnet ist, die den Heizrohrabschnitten gegenüberliegt, die sich ungefähr radial nach außen erstrecken, wobei die Befeuerungseinrichtung so angeordnet ist, daß Verbrennungsgase in Richtung auS die Rohrabschnitte gelenkt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zylinder der Heißgasmaschine in V-Form angeordnet, und die Kolben sind mit einer gemeinsamen Kurbelwelle verbunden. Die Befeuerungseinrichtung ist so angeordnet, daß heiße Verbrennungsrückstände auf die Achse der Kurbelwelle gerichtet werden.
  • Vorzugsweise sind die regenerativen Kühleinrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Fig. 1 ist eine schematische VertikalschnittansiMt einer Heißgasmaschine gemäß der Erfindung längs einer Schnittlinie I-I in Fig. 2; und Fig. 2 ist eine schematische Ansicht der Verbindungen zwischen den Zylindern und den Regeneratoren in einer Draufsicht.
  • Die dargestellte Heißgasmaschine weist vier Zylinder 1 bis 4 auf, wobei sich in jedem Zylinder ein Kolben 5 hin und her bewegt, der mit einer Kurbelwelle 6 über eine entsprechende Kolbenstange 7, ein Querhaupt 8 und eine- Verbindungsstange 9 verbunden ist. Der Kolben 5 des Zylinders 1 unterteilt den Innenraum des Zylinders 1 in eine obere heiße Expansionskammer 10 und eine untere kalte Kompressionskammer 11.
  • Heizrohre 12 sind mit dem oberen Raum 10 des Zylinders 1 über eine Leitung 13 verbunden, und ebenfalls ist der obere Raum 10 mit dem Oberteil eines Regenerators 14 verbunden. Weitere Heizrohre 12 verbinden das obere Ende des Zylinders 2 mit einem Regenerator 15, den Zylinder 3 mit einem Regenerator 16 und den Zylinder 4 mit einem Regenerator 17.
  • Die vier Regeneratoren 14 bis 17 sind aB Segmente der Zylinderalsgebildet und derart angeordnet, daß sie in mehrfacher Anzahl um eine Mittelachse der oben liegenden Heizeinrichtung angeordnet werden können, in der sich eine einzige BrenScaemer beindetO Somit sind die Regeneratoren, die jeweils mit einer entspre&aaid£n Kühleinrichtung 18 verbunden sind, zentral in der Mitte liegend relativ zu den Zylindern 1 bis 4 angeordnet, die in V-Form angeordnet sind. Die Rohre 12 verlaufen von den Regeneratoren nach außen, wobei an den Innenenden zur Verbindung mit den Regeneratoren keine Leitungen vorgesehen zu sein brauchen.
  • Jeder Regenerator 14 bis 17 ist am Oberteil der regenerativen Kühleinrichtung angeordnet, die eine Kühleinrichtung 18 aufweist Das Gas von den Kühleinrichtungen kann zu den betreffenden, tiefer liegenden Räumen 11 unterhalb des Kolbens 5 gelangen.
  • Luft zur Verbrennung wird mit Hilfe von Einrichtungen, die nicht gezeigt sind, in die Kammer 19 am Oberteil der oben liegenden Heizeinrichtung der Brennkraftmaschine eingeblasen, und diese strömt in einen Wärmeaustauscher 20, wie dies mit Pfeilen 21 ein gezeichnet ist. Hierbei wird die Luft durch den Strom der heißen Abgase, die mit Pfeilen 22 gekennzeichnet sind, vorenvärmt, und die vorerfärmte Luft wird zur Verbrennung in Verbindung mit einem Brennstoff in einen Brenner 23 eingespeist. Die heißen Verbrennung.sprodukte und die abgestrahlte Flammwärme geben Wärme an die Rohre 12 ab und verlassen die Heißgasmaschine über die Vorerwärmungseinrichtung, wie mit den Pfeilen 22 gezeigt.
  • Die Regeneratoren 14 bis 17, die als eine gemeinsame Einheit in Fig. 2 gezeigt sind, können in einem gemeinsamen Gehäuse 24, wie in Fig. 1 gezeigt, untergebracht sein, jedoch muß das Betriebsgas separat in jeden Regenerator in dem Gehäuse 24 strömen können.
  • Bei der dargestellten Äusführungsform einer Heißgasmaschine sind vier separate Füllungen des Betriebsgases vorgesehen, wQ-bei eine Füllung zwischen dem Raum 10 des Zylinders 1 und dem Raum des Zylinders 2 über Rohre 12 und Leitungen 13 und dem Regenerator 14 und einer Kühleinrichtung 18 hin- und herströmt.
  • Die anderen drei Füllungen strömen analag.
  • In Fig. 2 sind nur zwei Heizrohre gezeigt, die sich von der Leitung am Oberteil des Zylinders 2 zu dem Oberteil des Regenew rators 5 erstrecken. Aus übersichtlichkeitsgründen sind die zahlreichen anderen Heizrohre in Fig. 2 weggelassen worden, so daß beispielsweise nur zwei Heizrohre von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform gezeigt sind. Wie dargestellt, sind die Expansionskammern 10 der Zylinder 1 bis 4 in größeren radialen Abständen als die Regeneratoren 14 bis 17 von der Achse angeordnet, und die Heizrohre 12 weisen Abschnitte auf, die bezüglich der Achse von den Regeneratoren 14 bis 17 ungefahr radial nach außen verlaufen. Diese Heizrohrabschnitte, die ungefähr radial nach außen verlaufen, sind ungefähr koplanar oder in gleichen Ebenen zueinander liegend angeordnet, und es ist eine einzige Befeuerungseinrichtung 23 vorgesehen, die in einem Teil der Brennkammer angeordnet ist, die den Heizrohrabschnitten gegenüberliegt, die sich ungefähr radial nach außen erstrecken. Die Befeuerungseinrichtung 23 liefert Verbrennungsgase in Richtung auf diese Rohrabschnitte.
  • Die Zylinder 1 bis 4 sind in V-Form angeordnet, und die Kolben sind mit einer gemeinsamen Kurbelwelle 6 verbunden, und die Befeuerungseinrichtung 23 ist so angeordnet, daß die heißen Verbrennungsgase in Richtung auf die Achse der Kurbelwelle gerichtet sind.

Claims (6)

  1. Patentansprüche 1. Heißgasmaschine mit einer oben liegenden Heizeinrichtung, in der eine einzige Brennkammer zum Erwärmen einer Mehrzahl von Heizrohren angeordnet ist, welche die heißen Expansionskammern der Zylinder mit den Regeneratoren der entsprechenden regenerativen Kühleinrichtungen verbindet, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t, daß die regenerativen Kühleinrichtungen (18) in mehrfacher Anordnung um die Mittelachse der oben liegenden Heizeinrichtung angeordnet sind, und daß die Expansionskammern (io) der Zylinder (1 bis 4) in einem größeren radialen Abstand als die Regeneratoren (14 bis 17) von der Achse angeordnet sind.
  2. 2. Heißgasmaschine nach Anspruch 1 ,-dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (12) Abschnitte aufweisen, die bezüglich der Achse von den Regeneratoren (14 bis 17) radial außen weisen.
  3. 3. Heißgasmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte der Heizrohre (12), die ungefähr radial nach außen verlaufen, ungefähr in einer Ebene liegend angeordnet sind.
  4. 4. Heißgasmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Befeuerungseinrichiung (23) vorgesehen ist, die an dem Oberteil der Breniçammer (19) den Abschnitten der Heizrohre (12) gegenüberliegend angeordnet ist, die sich ungefähr radial nach außen erstrecken, und daß die Befeuerungseinrichtung (23) derart angeordnet ist, daß Verbrennungsgase in Richtung auf diese Rohrabschnitte gelenkt werden.
  5. 5. Heißgasmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (1 bis 4) in V-Form angeordnet sind, und daß die Kolben (5) mit einer gemeinsamen Kurbelwelle (6) verbunden sind, und daß die Befeerungseinrichtung (23) derart angeordnet ist, daß heiße Verbrennungsprodukte in Richtung auf die Achse der Kurbelwelle (6) gelenkt werden.
  6. 6. Heißgasmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dn regenerativenKuleinrichtunger (14 bis 17) in einem gemeinsamen Gehäuse (24) untergebracht sind.
DE19762629141 1976-06-29 1976-06-29 Heissgasmaschine Withdrawn DE2629141A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762629141 DE2629141A1 (de) 1976-06-29 1976-06-29 Heissgasmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762629141 DE2629141A1 (de) 1976-06-29 1976-06-29 Heissgasmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2629141A1 true DE2629141A1 (de) 1978-01-12

Family

ID=5981729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762629141 Withdrawn DE2629141A1 (de) 1976-06-29 1976-06-29 Heissgasmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2629141A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2940207A1 (de) * 1978-10-09 1980-04-17 Cmc Ab Doppeltwirkender stirling-vierzylindermotor
DE3007569A1 (de) * 1979-02-28 1980-09-11 United Stirling Ab & Co Vorrichtung zum verbrennen eines brennstoffs mit luft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2940207A1 (de) * 1978-10-09 1980-04-17 Cmc Ab Doppeltwirkender stirling-vierzylindermotor
DE3007569A1 (de) * 1979-02-28 1980-09-11 United Stirling Ab & Co Vorrichtung zum verbrennen eines brennstoffs mit luft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3804046A1 (de) Heizsystem fuer eine heissgas- bzw. stirlingmaschine
US4069671A (en) Stirling engine combustion assembly
EP0769122B1 (de) Abgaswärmenutzung bei regenerativen Wärme- und Kältemaschinen
DE3017641A1 (de) Modul zum aufbau eines doppeltwirkenden stirling-vierzylindermotors
DE3844554C2 (de)
DE2629141A1 (de) Heissgasmaschine
DE2165332C3 (de) Doppeltwirkende HeiBgaskolbenmaschine mit mehreren Zylindern
US3940934A (en) Stirling engines
DE2940207C2 (de) Doppeltwirkender Stirling-Vierzylindermotor
US3822552A (en) Pipe configuration for hot gas engine
DE2321872A1 (de) Heissgaskolbenmaschine
DE102007023295B4 (de) Hochtemperatur-Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben eines Hochtemperatur-Verbrennungsmotors
DE429064C (de) Verbrennungskraftmaschine mit zwei doppelt wirkenden, in zwei Arbeitszylindern laufenden Kolben
EP0995014B1 (de) Zylinder-kolbeneinheit, insbesondere für dampfkraftmaschinen
DE2651547A1 (de) Heizeinrichtung fuer eine waermekraftmaschine mit aeusserer verbrennung
DE2326203C3 (de) Heißgaskolbenmaschine
DE19812800A1 (de) Gegenkolben-Brennkraftmaschine
EP0665940B1 (de) Wärme- und kältemaschine
US4117679A (en) Hot gas engine heater head
DE384890C (de) Vereinigte Verbrennungs- und Verbunddampfmaschine
DE892533C (de) Heissgaskolbenmaschine mit zwei oder mehr geschlossenen Kreislaeufen
DE355832C (de) Vereinigte Verbrennungs- und Dampfkraftmaschine
DE2342438A1 (de) Erhitzerkopf fuer heissgasmotor
DE617288C (de) Mehrzylindrige Diesel- oder Halbdieselmaschine
DE2614835A1 (de) Ansauganlage fuer einen verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee