DE2651547A1 - Heizeinrichtung fuer eine waermekraftmaschine mit aeusserer verbrennung - Google Patents

Description

Förenade Fabriksverken, Eskilstuna/Schweden

Heizeinrichtung für eine Wärmekraftmaschine mit äußerer

Verbrennung

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für eine Wärmekraftmaschine mit äußerer Verbrennung, mit einem zylindrischen Erhitzerkopf aus gebogenen Rohren.

Wärmekraftmaschinen dieser Art können Heißgasoder Dampfmaschinen, sein. In jedem Fall erfolgt normalerr weise die Verbrennung durch Erhitzen vorerwärmter Luft mit fossilem Treibstoff. Die erforderliche Heizeinrichtung besteht aus mehreren Elementen, die der Inspektion, Reinigung und Wartung leicht zugänglich sein sollen, weshalb erwünscht ist, daß die Konstruktion weitgehend unabhängig von der übrigen Maschine ist.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen,, eine Einheit zu schaffen, die eine, von einem rekuperativen Wärmetauscher umgebene zylindrische Brenn-

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kammer aufweist, die ah einem Ende des. zylindrischen Erhitzerkopfes anliegend angebracht ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist; in dieser zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Heißgasmaschine mit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung,.gemäß der Linie Γ-Ι in Fig. 2, und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte Heißgasmaschine weist ein Kurbelgehäuse 1 auf, das einen Niedertemperaturzylinder 2 und einen Hochtemperaturzylinder 3 trägt. In jedem Zylinder 2,3 ist ein eine Kolbenstange 5 und einen Kreuzkopf 6 tragender Kolben 4 gleitend gelagert und .über ein Pleuel 8 mit einer Kurbelwelle 7 verbunden. Der im Hochtempraturzylinder 3 angeordnete Kolben '4 ist mit einem Dom 9 versehen. Der Phasenwinkel zwischen den Kolbenbewegungen beträgt 90°.

Von den-Oberseiten der Kolben 4, den oberen Enden der Zylinder 2,3, einem Kühler 10, einem Regenerator 11 und einer Anzahl gebogener Rohre 12, die das obere Ende · des Regenerators 11 mit dem oberen Bereich des Hoch-temperaturzylinders 3 verbinden, ist eine Ladung Arbeitsgas, wie Wasserstoff oder Helium eingeschlossen.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung arbeitet als Heißgasmaschine, d.h. daß Wärme kontinuierlich den Erhitzerrohren zugeführt und kontinuierlich vom Kühler

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abgegeben wird. Das Arbeitsgas wird bei niedriger Temperatur im Zylinder 2 verdichtet, im Regenerator 11 sowie den Rohren 12 erhitzt und bei hoher Temperatur im Zylinder 3 expandiert.

Fig. 2 .zeigt einen isolierten Zylinder 13, der an einem Ende offen ist und am Boden eine Scheibe 14 aus keramischem Material trägt. Der Zylinder 13 ist mit Fortsätzen 15 versehen, die den Regernator .11 und den Zylinder 3 oben bedecken. Der isolierte Zylinder 13, der Regenerator 11, die Oberseite des Zylinders 3 sowie die Rohre 12 sind zu einer Einheit zusammengefaßt, die abnehmbar an der übrxgen Maschine befestigt ist. Gemäß Fig. sind die Rohre 12 konzentrisch zum Zylinder 13 sowie möglichst nahe der Scheibe 14 angeordnet.

Die -Heizeinrichtung weist eine zylindrische Innenwand 16 und einen Boden 17 auf,, die eine..Brennkammer bilden. Durch eine Leitung 18 wird Treibstoff eingeleitet, der mittels einer Zündkerze entzündet wird, die mit Hochspannung durch ein Kabel 19 versorgt wird.

Die Brennkammer ist von einer konzentrisch angeordneten Zwischenwand 20 und einer äußeren Zylinderwand 21 umgeben. Der Raum zwischen diesen Wänden 20 und 21 ist mittels radialer Trennwände (nicht dargestellt)in eine große Anzahl axial verlaufender Durchlässe unterteilt. Jeder axiale Durchlaß ist dazu ausgebildet, einen Strom Verbrennungsluft wie durch die einfachen Pfeile im unteren

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Teil der Fig. 2 angedeutet zu leiten. Dieser Luftstrom ■wird vorerwärmt, wenn sie zwischen den zylindrischen Wänden 20, 21 hindurch- sowie entlang der Innenwand 16 vorbeiströmt. Die heißen Verbrennungsgase sind mit Doppelpfeilen angedeutet und gjeben ihre Wärme an die Erhitzerrohre 12 ab. Darauffolgend strömen die Verbrennungsgase durch die übrigen axial verlaufenden Durchlässe im Gegenstrom bezüglich der . Verbrennungsluft weiter, wobei sie einen erheblichen Teil der Restwärme abgeben.

Die Wände 16, 20 und 21, der Boden 17 und die Leitungen zur Zufuhr der Verbrennungsluft sowie zur Abfuhr der Verbrennungsgase bilden zusammen mit der Treibstoffversorgung und Elektrizitätszuleitung eine konstruktive Einheit, die an die äußerste linke Reihe der Erhitzerrohre 12 angrenzt. Diese Einheit kann auf äußerst einfache Weise zwecks Inspektion, Reinigung und Wartung vom Zylinder 13 abgenommen werden.

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Le e rs e i te

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   11 Λ Heizeinrichtung für eine Wärmekraftmaschine mxt äußerer Verbrennung, die getrennte Niedertemperatur- und Hochtemperaturzylinder und einen dazwischen angeordneten zylindrischen Erhitzerkopf aus gebogenen Rohren aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine ναι einem rekuperativen Wärmetauscher umgebene zylin-, drische"Verbrennungskammer aufweisende Einheit an einem Ende des zylindrischen "Erhitzerkopfes angrenzend angebracht ist.
2. 2.· Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzerkopf am Boden eines isolierten Zylinders angebracht ist, der an .einem Ende offen sowie zur Aufnahme der Einheit ausgebildet ist. . ·

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