DE3049389A1

DE3049389A1 - Verfahren und vorrichtung zur sauerstoffanreicherung von verbrennungsluft

Info

Publication number: DE3049389A1
Application number: DE19803049389
Authority: DE
Inventors: Gottfried 6486 Brachttal Bähr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1983-01-20

Description

Verfahren und Vorrichung zu f Sauerstöffanreicherung
von Verbrennungsluft.
Die vorliegende Anmeldung isl; eine Zusatzanmeldung zu Patent .... ( Patentsnmeldung P 30 23 456.1 ), das ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine waagerecht liegende Sauerstoffanreicherung mittels dauermagnetischer konischer Einführrinne zwecks Ausnutzung des Atomgewichtes von Sauerstoff betrifft.
Die Anmeldung P 30 21 661.6 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine mittels Dauermagnetsystem konstant verdichtende und durch mehr oder minder stromdurchflossene Spule oder Spulen steuerbare, zusatzverdichtende Sauerstoffanreicherung.
Die Anmeldung P 30 13 673.3 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anreicherung eines begrenzten Luftstromes auf einen höheren Sauerstoffgehalt als das normale Luftgemisch mit 20,9 % Sauerstoff für Verbrennungen aller Art, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Oelheizungen, sowie Anreicherung und Belüftung Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist eine weitere Verfahrenserweiterung mit den notwendigen Vorrichtung zur Durchführung, sowie die Nutzung der verschiedenen LuStmischungen und der daraus entstandenen neuen " MehrluStmischungs Ein- oder Zweikreis-Strahltriebwerksturbine'1 Es soll die in der Patentanmeldung P 30 23 456.1 beschriebene durchgehende Einführrinne aus dauermagnetischem Material mit einer Wichte um 8,4 durch ein leichteres, auch in Kunststoff gebundenes, Material ersetzt werden.
Der Energieinhalt eines derartigen Materials liegt niedriger, folglich sollen die Sauerstoffmoleküle mit einer zusätzlichen Kraft, der Zentrifugalkraft, beaufschlagt werden. Durch nun leichtere Systeme ist es angebracht zwei und mehrere Systeme in Rotation zu bringen Sauerstoffangereicherte Luftmischung soll als Primärluft und sauerstoffarme Luftmischung als Sekundärluft genutzt werden.
Bekannt ist, daß das Molekulargewicht von Sauerstoff größer ist als das des Stickstoffes. Bekannt sind Zentrifugalkräfte bei Drehbewegungen.
Beschrieben ist bereits das waagerecht gehaltene Sauerstoffanreicherungssystem. Sowie deren durchgehende Einführrinne.
Bekannt sind 'Purbinen-Luf ts trahlt;riebwe rke , Propellerturbinen-Luftstrahltriebwerke und Zweikreisturbinen-uftsrahltriebwerke die als Primär- und Sekundärversorgung norm je vorhandene Luftmischungen verwenden. Die Verbrennung erfolgt im Flammrohr und reicht mit 8000 C über Leit- und Turb@nenlaufschaufeln hinaus. Bekannt sind Nachbrenner für Mot ren (Verbrennungsmotoren) und Turbinen.
Der Einsatz von Luftstrahltriebwerken als Kraftfa@rzeu@triebwerk stößt auf Schwierigkeiten da der Brennkegel im Fl@mmrohr, durch an aer Verbrennung nicht beteiligten Stickstoffanteil, nicht klein gehalten werden kann. Der Grund liegt am normalen uftmischungsverhaltnis mit 20,9 % Sauerstoff. Grobe Zuführgeschwindigkeit des Luftgemisches ist notwendig um den Sauerstoffbedarf für die Verbrennung zuzuführen.
Botationa-SauerstoLfanreicheruna: Erfindungsgemaß' werden ein oder mehrere Sauerstoffanreieherungs-Systeme,der Ausführung der waagerecht liegenden Sauerstoffanreicherung mit Einfuhrrinne,an der inneren wandung eines drehbaren Hohlkörpers angebracht. Einführöffnung des natürlichen Luftgemisches ist nicht der Hohlkörper, sondern die einzelnen Sauerstoffanreicherungs-Systeme. Der Rohkörper wird bis auf die Zufüröffnungen zur Einführöffnung der - m Hohlkörper liegenden Sauerstoffanreicherungs-Systeme nach vorn geschlossen. Das natürliche Luftgemisch muß somit in des Feldlinienkraftfeld der Sauerstoffanreicherungs-Sys teme eintreten. Auf der Einführrinne werden die Sauerstoffmoleküle durch ihre stark paramagnetische Eigenschaft unter Beaufschlagung der Zentrifugalkraft des in Drehung versetzen Hohlkörpers ehaiten. Die Stickstoffmolekü]e werden aus der Einführrirme abgedrängt und durch die Durcnströnigeschwindigkeit les Iuftgomisches, entsprechend des Hauptverfahrens, von 3tufe zu Stufe abgestanzt und in das Innere des rotierenden slohlkörpers, als Sauerstoffanreicherungs-System-Träger, abgedrängt. Im Inneren des in Rotation versetzten Hohlkörpers tonnen durch konstruktive Maßnahmen die einzelnen ausfallenden Luftgemische einzeln oder in Gruppen abgezogen werden.
Entsprechend der Zahl der im Hohlkörper als Sauerstoffanreicherungs-System-räger angeordneten Sauerstoffanreicherungs-Systeme, die auch in den Hohlkörper eingelassen sein können, können die über der Einführrinne ( Patentanmeldung P 30 23 456.1 ) angebrachten einzelnen Schalen gemeinsam, -tuch als Trennwand oder mit Durchbrüchen als Lagerwand, gespaltet sein. Als Einzelanlage kann im Inneren des Hohlkörpers der Antrieb, zum Beispiel als Elektromotor, eingebracht sein. Bei allen Anlagen ist es möglich Hohlkörper und Einführrinne als ein Werkstück herzustellen und entsprechend zu magnetisieren. Die erfindungsgemäße Rotations-Sauerstoffanreicherung ist den Erfordernisen entsprechend als Ein- od.
Mehrstufenanlage einsetzbar.
Das mit Sauerstoff angereicherte Luftgemisch wird den Rohren der Sauerstoffanreicherungs-Systeme entnommen. Konstruktiv sind zahlreiche Mäglichkeiten vorhanden, sodaß hier das System uf eine Ausbildung festgelegt wird.
Ist eine zusätzlich regelbares Sauerstoffanreicherungs-System erforlerlich, so ist der ges. Querschnitt des Rohres des Anmeldungsgegenstandes in der Querschnittsfläche des eine oder zwei Spulen aufweisenden Rohres nach der Patentanmeldung p 30 21 661.6 zu wählen. Folglich sind Rotations-Sauerstoffnreicherung nach dem Anmeldegegenstand als konstant verlichtend und die in der Patentanmeldung P 30 21 661.6 beschriLbene, durch mehr oder minder stromdurchflossene Spule j der Spulsen, steuerbare zusatzverdichtende Sauerstoffanreicherung zu kombinieren. Diese regelbare Sauerstoffanreicherung hat keinen Einfluß auf Luftgemische die aus dem Inneren des Hohlkörpers abgezogen werden. Bei gleicher Drehzahl können diese Luftgemische konstant gehalten werden.
Soll die Durchströmgeschwindigkeit des sauerstoffangereicherten Luftgemisches mit der Rotation des Hohlkörpers beeinflußt werden, so ist der Abstand vom Mittelpunkt des kleinsten Radiuses der Einführrinne zum Drehpunkt des Hohlkörpers größer zu wählen als der Mittelpunkt des Radius zur Einführöffnung der Einführrinne zum Drehpunkt des Hohlkörpers. Die Zentrifugalkraft gibt dann eine Vorschubkraft auf die entstandene " Schiefe Ebene " Sollen Luftgemische aus dem Inneren des HohlkörSers mit zum Einsatz kommen, so ist im Verhältnis aer Querschaitte (siehe auch Hauptverfahren ) abzuziehen.
Wird nur sauerstoffangereicherte Lufmischung ve@wen@@t, so ist der Hohlkörper in Abzugsrichtung - für freien Abzug der ausfallenden Luftgemische - offen zu lassen oder offen zu halten.
Anwendung: Durch Belüftung mit der hier gewonnenen s uer -stoffangereicherten Luftmischung können sauerstoffarme Gewässer ins biologische Gleichgewicht gebracht werden.
Erdgasblasen unter der Nordsee und in anderen Gebieten weisen zum Teil erheblich größere Stickstoffanteile auf. Wird erfindungsgemäßes sauerstoffangereichertes Luftgemisch zur Verbrennung herangezogen, so kann dieser Nachteil leiciit ausgeglichen werden.
Der Einsatz für Wasserstoff-Sauerstoft-Zellen die von dem Deutschen Justi entwickelt wurden. Sowie der Nachentwicklungen.
Salpetersäure durch Oxydation von Ammoniak, als Katalysator ein Platin-Rhodium-Netz. Ausbeute 96 zu % . ( Ostwald- Verfahren ) Für alle Oxydationen mit und ohne Katalysatoren.
Für den Einsatz bei Verbrennungsmotoren, jllsbesondere für größere Motoren, da hier mit einer größeren sauerstoffangereicherten Luftmischung gerechnet werden kann Dies bezogen auf Anreicherung und Menge. Der Energieeinsatz für die Drehbewgung, der Rotation, gering ist.
Für alle bereits im Hauptverfahren und den Zusätzen angegebenen Einsatzgebiete.
Wird sauerstoffangereicherte und sauerstoffarme Luftmischung verwendet, so ist es nun möglich MehrluStmischungs-Ein- oder Zweikreis-Strahltriebwerksturbinen einzusetzen.
Im Flammrohr wird der Brennkegel durch Primärversorgung sauerstoffangereicherter Luftmischung konzentriert gehalten. Durch Sekundärversorgung wird,um den jetzt kleineren jedoch heißeren Brennkegel,sauerstoffverminderte Luft als Schutzgas gelegt. Verbesserungen sind durch bessere Zundbarkeit des Primär-Luft-Gemisches gegeben. Folglich ist eine bessere, da geringere, Dosierung möglich. Der kleinere Brennkegel wirkt sich günstiger auf Leit- und Turbinenlaufschaufeln aus.
Das System der Mehrluftmischungs-Verwendung erlaubt die Konstruktion und Entwicklung eines Turbinenantriebes für den Kraftfahrzeugantrieb.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Vorrichtung für eine Rotations-Sauerstoffanreicherung mit; der Ausnutzung des höheren Molekulargewichts von Sauerstoff gegenüber Stickstoff, als Einzelanlage oder einbezogen in Konstruktionen für MehrluStmischungsausnutzung, wie neuer MehrluRtmischungs Ein- oder Zweikreis Strahltriebwerksturbine, als Zusatz zu Patent ( Patentanmeldung P 30 23 456.1 )9 das eine Vorrichtung für eine waagerecht liegende Sauerstoffanreicherung mittels dauermagnetischer konischer Einführrinne zwecks Ausnutzung des Atomgewichts von Sauerstoff betrifft, mit einer mittels bauermagnetsystem konstant verdichtenden und durch mehr oder minder stromdurchflossene Spule oder Spulen steuerbaren, zusatzverdichtenden Sauerstoffanreicherung, mit einer Einrichtung zur Anreicherung eines begrenzten Luftstromes auf einen höheren Sauerstoffgehalt als das normale Luftgemisch mit 20£9 % Sauerstoff für Verbrennungen aller Art, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Oelbeizungens sowie Anreicherung und Belüftung, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Sauerstoffanreicherungs-Systeme, entsprechend der konischen Einführrinnes in einem Hohlkörper angeordnet - oder dieser Hohlkörper selbst von entsprechend ausgebildeten Sauerstoffanreicherungs-Systemen gebildet wird - in Rotation versetzt die Sauerstoffmoleküle mit Zentrifugalkraft beaufschlagen und so die Eigenbewegung ins Zentrum bremsen und die paramagnetische Eigenschaft unterstützen.
2.Vorrichtung für eine Rotations-Sauerstoffanreicherung mit der Ausnutzung des höheren Molekulargewichts von Sauerstoff gegenüber Stickstoff, als Einzelanlage oder einbezogen in Konstruktionen für Mehrluftmischungsausnutzung, wie neuer MehrluStmischungs Ein- oder Zweikreis Strahl triebwerks turbine nach Anspruch 1 , als Zusatz zu Patent .... ( Patntanmeldung P 30 23 456.1 ), das eine Vorrichtung für eine waagerecht liegende Sauerstoffsanreicherung mittels dauermagnetisoher konischer Einführrinne zwecks Ausnutzung des Atomgewichts von Sauerstoff betrifft, mit einer mittels Dauermagnetsystem konstant verdichtenden und durch mehr oder minder stromdurchflossene Spule oder Spulen steuerbaren zusatzverdichtenden Sauerstoffanreicherung, mit einer Einrichtung zur Anreicherung eines begrenzten Luftstromes auf einen höheren Sauerstoffgehalt als das normale Luftgemisch mit 20£9 % Sauerstoff für Verbrennungen aller Arts insbesondere für Verbrennungsmotoren und Oelheizungen, sowie Anreicherung und Belüftung dadurch gekennzeichnet, daß in die vom Drehpunkt entfernten Sauerstoffanreicherungs-Systeme Gasmischungen gegeben oder von der Drehbewegung gelöffelt werden, der Hohlkörper als Sauerstoffanreicherungs-System-2räger nach dieser Seite hin, außer diesen Einführungen, verschlossen ist.
3.Vorrichtung einer Rotations-Sauerstoffanreicherung mit der Ausnutzung des höheren Molekulargewichts von Sauerstoff gegenüber Stickstoff, als Einzelanlage oder einbezogen in Konstruktionen für Mehrluftmischungsausnutzung, wie neuer Mehrluftmischungs Ein- nder Zweikreis Strahltriebwerksturbine nach Anspruch 1 bis 2, als Zusatz zu Patent .... ( Patentanmeldung P 30 23 456.1 ), das eine Vorrichtung für eine waagerecht liegende Sauerstoffanreicherung mittels dauermagnetischer konischer Einführrinne zwecks Ausnutzung des Atomgewichts von Sauerstoff betrifft, mit einer mittels Dauermagnetsystem konstant verdichtenden und duch mehr oder minder stromdurchflossene Spule oder Spulen steuerbaren zusatzverdichtenden Sauerstoffanreicherung, mit einer Einrichtung zur Anreicherung eines begrenzten Luftstromes auf eiiien höheren Sauerstoffgehalt als das normale SuStgemlsch mit 2099 % Sauerstoff für Verbrennungen aller Art, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Oelheizungen, sowie Mnreicherung und Belüftung dadurch gekennzeichnet, daf aus der mit Sauerstoffmolekülen angereicherten konischen .X-führrüuie die Stickstoffmolekule abgedrängt werden unct von der Durchströmgeschwindigkeit durch die über der Rinne - in Richtung Drehachse - befindlichen einzelnen SchaLen, auch im Rotations-System durch gemeinsame Plansclalen*+insätze, Planabführschaleneinsatz oder Trennwandschaleneinsatz mit und ohne Lagerausführung, abgestanzt werden und diese sauerstoffvermindecten Luftgemische einzeln oder in Gruppen abgeführt weden.
4.Vorrichtung für eine Rotations-Sauerstoffanreicherung mit der Ausnutzung des höheren Molekulargewichts von Sauerstoff gegenüber Stickstoff, als Einzelanlage oder einbezogen in Konstruktionen für MehrluStmischungsnutzung, wie neuer Mehrluftmischungs Ein- oder Zweikreis Strahltriebwerksturbine nach Anspruch 1 bis 3, als.£usatz zum Patent .... ( Patentanmeldung P 30 23 456.1 ), das eine Vorrichtung für eine waagerecht liegende Sauerstoffanreicherung mittels dauermagnetischer konischer Einführrinne zwecks Ausnutzung des Atomgewichts vo Sauerstoff betrifft, mit einer mittels Dauermagnetsystem koastant verdichtenden und durch mehr oder minder stromdurchflossene Spule oder Spulen steuerbaren zußatsverdichtenden Sauerstoffanreicherung, mit einer Einrichtung zur Anreicherung eines begrenzten Luftstromes auf einen höheren Sauerstoffgehalt als das normale Luftgemisch mit 20,9 % Sauerstoff für Verbrennungen aller Art, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Oelhe izungen, sowie Anreicherung und Belüftung, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotations System Ein- oder Lehrstufig, in der Durchströmung der Sauerstoffanreicherung hin- und gegenläufig, ohne oder mit Durchmesserabstufung erfolgt ist.
5.Vorrichtung für eine Rotations-Sauerstoffanreicherung mit der Ausnutzung des höheren Molekulargewichts von Sauerstoff gegenüber Stickstoff, als Einzelanlage oder einbezogen in Konstruktionen für Mehrluftmischungsnutzung, wie neuer Mehrluftmischungs Ein- oder Zweikreis Strahltriebwerksturbine nach Anspruch 1 bis 4,.als Zusatz zu Patent .... ( Patntanmeldung P 30 23 456.1 ) , das eine Vorrichtung für eine waagerecht liegende Sauerstoffanreicherung mittels dauermagnetischer konischer Einführrinne zwecks Ausnutzung des Atomgewichts von Sauerstoff betrifft, mit einer mittels Dauermagnetsystem konstant verdichtenden und durch mehr oder minder strodurchflossene Spule oder Spulen steuerbaren, zusatzverdichtenden Sauerstoffanreicherung, mit einer Einrichtung zur Anreicherung eines begrenzten Suftstromes auf einen höheren Sauerstoffgehalt als das normale Luftgemisch mit 20,9 % Sauerstoff für Verbrennungen aller Art, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Oelheizungen, sowie Anreicherung und Belüftung, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau des Rotations-Systems durch Fremdantrieb, eige eigenem Antrieb - auch im Drehpunkt liegend - , durch Abgase mit oder ohne Aufheizung der tuftgemische erfolgt oder Bestandteil von neuen Gestaltungen, wie Einbring-ung an vorhandenen rotierenden Hohlkörpern ist und die Ruiktion des Verfahrens übernommen hat.
6.Verfahren für eine Rotatlons-Sauerstoffanreichenurg mit der Ausnutzung des höheren Molekulargewichts von Sauerstoff gegenüber Stickstoff, als Einzelanlage oder einoezogen in Konstruktionen für Mehrluftmischungsausnutzung, wie neuer Mehrluftmischungs Ein- oder ZweiRreis-Strahltriebwerksturbine nach Anspruch 1 bis 5, als Zusatz zu Patent ( Patentanmeldung P 50 23 456.1)das eine Vorrichtung für eine waagerecht liegende Sauerstoffanreicherung mittels dauermagnetischer konischer Einführrinne zwecks Ausnutzung des Atomgewichts von Sauerstoff betrifft, mit einer mittels Dauermagnetsystem konstant verdichtenden und durch mehr oder minder stromdurchflossene Spule oder Spulen stelerbaren, zusatzverdichtenden Sauerstoffanreicherung, mit einer Einrichtung zur Anreicherung eines begrenzten Luftstromes auf einen höheren Sauerstoffgehalt als das normale Luftgemisch mit 20,9 % Sauerstoff für Verbrennungen aller Art, insbesondere für Verbrennungsmotoren und Oelheizungell, wie Anreicherung und Belüftung, dadurch gekennzeichnet, uaß verschieden angereicherte oder verminderte Luftemishe abgezogen und getrennt oder in einer Anlage zum Eins.tz gekommen sind, wie zum Beispiel sauerstoffangerticheXte Luftgemische für die Primärversorgung und sauerRtoffverminderte Luftgemische für die Sekundärversorgun- für Strahltriebwerksturbiten.