DE2631306C2 - Oben liegende Heizvorrichtung für eine Heißgasmaschine - Google Patents

Description

ringförmigen Anordnung der Leitungen 8 größer als der Durchmesser der ringförmigen Anordnung der Leitungen 7 zu den Gehäusen 3 und 4 des Regenerators ist.

Bei der in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform sind gleiche oder ähnliche Teile, wie bei der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform, mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Ausführungsform gemäß den F i g. 4 und 5 unterscheidet sich von jener der F i g. 1 und 2 insbesondere dadurch, daß die Abschnitte 5 der Heizrohre in evolventenlinienförmiger Ausbildung nach außen von den entsprechend geradlinigen Abschnitten 6 der Heizrohre verlaufen. Somit lassen sich die Gehäuse 3 und 4 der Regeneratoren konzentrisch außerhalb der Zylinder 1 und 2 anordnen, so daß sich die Anzahl der Gehäuse für die Regeneratoren verdoppeln läßt, wobei das Gehäuse 3 für den Regenerator gemäß Fig.2 den Gehäusen 3 und 3a für die Regeneratoren in F i g. 5 entspricht. Dadurch, daß sich die Anzahl der Gehäuse für die Regeneratoren vergrößern läßt, wird der Vorteil erzielt, daß die Leitungen 8 kurz bemessen sein können.

Bei der in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform tritt der Vorteil auf, daß die Zwischenräume zwischen den Heizrohren längs den Rohren ungeiähr gleich sind, d. h. der Zwischenraum zwischen den gekrümmten Abschnitten der Rohre kann genau so bemessen sein, wie der Zwischenraum zwischen den geradlinigen Abschnitten der Rohre. Aus diesem Grunde kann eine solche, oben liegende Heizvorrichtung möglichst klein bei einer gegebenen Wärmeaufnahmefähigkeit bzw. bei einem gegebenen Wärmeabsorptionsvermögen ausgebildet sein.

Die oben liegende Heizvorrichtung gemäß den F i g. 4 und 5 ist in einer Brennkammer 20 angeordnet, in die Brennstoff über eine Düse 2t und Luft über eine Einrichtung 22 zur Erzeugung von Turbulenzen eingespeist werden. Die Luft für die Verbrennung wird in einem Wärmeaustauscher 23 vorgewärmt, der nach dem Gegenstromprinzip mit Hilfe der Verbrennungsgase betrieben wrd, die die Brennkammer 20 verlassen. Der Luftstrom für die Verbrennung ist mit einem durchgezogenen Pfeil und der Strom der Verbrennungsgase mit gebrochenen Pfeilen gezeigt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

50

55

60

65

Claims (1)

1 2 Leitungen kleiner bemessen werden können, die einzel- Patentansprüche: ne Heizrohre zusammenfassen und mit dem Regenerator verbinden. Der Wirkungsgrad einer solchen Heiz-

1. Oben liegende Heizvorrichtung für eine Heiß- vorrichtung ist überraschend gut

gasmaschine mit Heizrohren in kreisförmiger An- 5 Vorteilhafte Ausgestaltet gen der Erfindung sind in

Ordnung um eine Mittelachse, die durch eine ge- den Unteransprüchen angegeben.

meinsame Befeuerungseinrichtung erwärmt werden, Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

wobei die Heizrohre Zylinderköpfe mit den entspre- werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläu-

chenden Gehäusen von Regeneratoren verbinden, tert Es zeigt

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Heiz- io Fig. 1 eine schematische Vertikalschnittansicht eines

rohr einen gekrümmten Abschnitt (5) aufweist, der Ausschnitts einer oben liegenden Heizvorrichtung,

ähnlich einer EvolventenJinie (11) in einer konischen F i g. 2 eine Draufsicht auf die oben liegende Heizvor-

Fläche ausgebildet ist, und daß die gekrümmten Ab- richtung, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein

schnitte (5) der Heizrohre regelmäßig und in glei- Regenerator und ein Zylinderkopf gezeigt sind,

chen Abständen nebeneinanderliegend angeordnet :5 F i g. 3 den geometrischen Verlauf einiger Abschnitte

sind. der Heizrohre in einem Grundriß,

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- F i g. 4 eine schematische Vertikalschnittansicht einer kennzeichnet, daß die gekrümmten Abschnitte (5) Brennkammer und eines Ausschnitts einer weiteren der Heizrohre mit den entsprechenden Gehäusen (3, Ausführungsform einer oben liegenden Heizvorrich-4) der Regeneratoren über Leitungen (7) verbunden 20 tung, und

sind, die ungefähr einen Ring bilden, der konzen- F i g. 5 einen Ausschnitt der oben liegenden Heizvor-

trisch um die Mittelachse (X-X) der Haltevorrich- richtung gemäß F i g. 4 in einer Draufsicht, wobei aus

tung angeordnet ist Übersichtlichkeitsgründen nur zwei Regeneratoren und

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, bei der jedes ein Zylinderkopf dargestellt sind.

Heizrohr einen ungefähr geradlinigen Abschnitt (6) 25 Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2 umfaßt die aufweist der ungefähr parallel zu der Mittelachse oben liegende Heizvorrichtung Zylinderköpfe 1 und 2, (X-X) der Heizvorrichtung verläuft dadurch ge- die mit den entsprechenden Gehäusen 3 und 4 der Regekennzeichnet daß die ungefähr geradlinigen Ab- neratoren über gleiche Heizrohre und Leitungen 8 und schnitte (6) der Heizrohre mit den entsprechenden 7 verbunden sind. Die Heizrohre umfassen gekrümmte Zylinderköpfen (1,2) über Leitungen (8) verbunden 30 Abschnitte 5, die längs einer konischen Fläche verlaufen, sind, die ungefähr einen Ring bilden, der konzen- und gerade Abschnitte 6, die längs einer zylindrischen trisch um di^ Mittelachse (X-X) der Heizvorrichtung Fläche verlaufen. Wie in F i g. 2 gezeigt weist ein Geangeordnet ist, wobei der Durchmesser dieses Rin- häuse 3 eines Regenerators eine Leitung 7 auf, während ges größer als jener der ringförmigen Anordnung der entsprechend zugeordnete Zylinderkopf 1 mit einer der Leitungen (7) zu den Gehäusen (3,4) der Rege- 35 Leitung 8 versehen ist Die Rohrabschnitte 5 verlaufen neratoren ist von der Leitung 7 spiralförmig nach eben und außen,

4. Heizvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- und die Abschnitte 6 verlaufen geradlinig nach unten,
kennzeichnet daß die konische Fläche mit den ge- Die Rohrabschnitte 5 sind längs einer imaginären kokrümmten Abschnitten (5) der Heizrohre außen liegt nischen Fläche angeordnet, und Ln F i g. 3 ist die koni- und die zylindrische Fläche, in der die geraden Ab- 40 sehe Fläche in einem Grundriß gezeigt Diese Fläche schnitte (6) angeordnet sind, umgibt. erstreckt sich zwischen einem inneren Halbkreis 9 und

einem äußeren Halbkreis 10. Die Rohrabschnitte 5 ver-

laufen längs Evolventenlinien 11 zwischen den Halbkreisen 9 und 10 der Grundrißebene.
45 Bei einer dreidimensionalen Darstellung bildet der

Die Erfindung betrifft eine oben liegende Heizvor- Bereich zwischen den Halbkreisen 9 und 10 einen Ke-

richtung für eine Heißgasmaschine nach dem Oberbe- gelstumpf, der einen Winkel von 60° einschließt,

griff des Anspruchs 1. Eine derartige Ausführungsform ermöglicht, daß alle

Eine derartige Heizvorrichtung ist aus der US-PS Heizrohre gleich lang sind, ähnlich oder identisch ausge-

65 976 bekannt, wobei die Heizrohre annähernd in 50 bildet sind und gleichen Strömungswiderstand gegen-

Form eines Hohlzylinders zwischen innen liegenden, über dem Betriebsgasstrom im Innern der Rohre haben,

ringförmig angeordneten Zylindern und außen liegen- Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Rohrab-

den, ebenfalls ringförmig angeordneten Regeneratoren schnitte 5 nebeneinanderliegend angeordnet sind, wobei

angeordnet sind. Die Heizrohre weisen, ausgehend von Zwischenräume dazwischen freibleiben, die einen

den Zylindern, senkrechte Abschnitte auf, die in einen in 55 gleichförmigen Strömungswiderstand für die Brenngase

einer zylindrischen Ebene liegenden gekrümmten Ab- bilden, die in Querrichtung zu den Rohrabschnitten 5

schnitt zu den Regeneratoren übergehen. Bei dieser An- strömen.

Ordnung ergibt sich über den gesamten Umfang des Weiterhin weist jedes Heizrohr einen ungefähr ge-Heizrohraufbaus keine gleichmäßige Verteilung der radlinig verlaufenden Abschnitt 6 auf, der ungefähr par-Heizrohre und damit kein gleichmäßiger Strömungswi- 60 allel zur Mittelachse X-Xverläuft und in einer Zylinderderstand für die Brenngase. fläche liegt, deren Achse mit der Mittelachse X-X zu-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heiz- sammenfällt.

vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubil- Die Leitungen 7 zu den Gehäusen 3 und 4 der Regeden, daß der Wirkungsgrad verbessert wird. neratoren bilden ungefähr einen Ring, der konzentrisch

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzei- 65 um die Mittelachse X-X angeordnet ist, und die Leitunchen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dieser Anordnung kön- gen 8 zu den Zylinderköpfen 1 und 2 bilden ebenfalls nen die Regeneratoren näher an der Mittelachse der ungefähr einen Ring, der konzentrisch um die Mittel-Heizvorrichtung liegen als die Zylinder, wodurch die achse X-X angeordnet ist, wobei der Durchmesser der