DE354666C

DE354666C - Cooling process for internal combustion engines

Info

Publication number: DE354666C
Application number: DES54361D
Authority: DE
Original assignee: WAERMEKRAFT GmbH
Current assignee: WAERMEKRAFT GmbH
Priority date: 1920-09-28
Filing date: 1920-09-28
Publication date: 1922-06-12

Description

Kühlverfahren für Verbrennungskraftmaschinen. In dem Patent 310184 ist angenommen, daß das Kühlwasser der Maschine restlos verdampft wird. Dieses bietet, soweit es sich um die Deckel und um die Zylindermäntel der Maschine handelt, keine Schwierigkeiten. Sobald aber große Maschinen in Betracht kommen, bei welchen auch die Kolben eine künstliche Kühlung benötigen, so ist die Anwendung der reinen Siedekühlung hier nicht ganz einfach, weil die sichere Abführung des im Kolben entwickelten Dampfes nur mit besonderen Maßnahmen möglich ist.Cooling method for internal combustion engines. In the patent 310184 it is assumed that the cooling water of the machine is completely evaporated. This offers as far as the covers and the cylinder jackets of the machine are concerned, none Trouble. But as soon as large machines come into consideration, which ones too If the flasks require artificial cooling, then pure evaporative cooling is used not that easy here, because of the safe discharge of the vapor developed in the flask is only possible with special measures.

Die vorliegende Erfindung soll eine Möglichkeit bieten, diese noch bestehenden Nachteile zu beseitigen. Sie benutzt dabei den Umstand, daß das Kühlwasser in den Kolben solcher Maschinen unter einem Druck von q. bis 5 Attn. gehalten wird, um Wasserschläge beim Richtungswechsel des Triebwerkes zu vermeiden. Das Wasser kann infolgedessen in dem Kolben auf eine über dem Siedepunkt liegende Temperatur gebracht werden, ohne zu verdampfen. Nach der Erfindung wird nun das zu verdampfende Kühlwasser zunächst im Kolben vorgewärmt. Man hat dann zwei Möglichkeiten, dieses derart vorgewärmte Wasser weiter zu verwenden. Entweder führt man dasselbe in die Zylindermäntel und Deckel der Maschine an die Stellen, wo die Möglichkeit einer Festsetzung des sich bildenden Dampfes besteht. Das unter dem erwähnten Druck austretende Kolbenwasser wird dann den sich bildenden Dampf wegspülen und durch die Abwärme der Mäntel und Deckel selbst vollkommen zur Verdampfung gebrächt werden.The present invention is intended to provide a way to do this to eliminate existing disadvantages. It uses the fact that the cooling water in the pistons of such machines under a pressure of q. up to 5 attn. is held to avoid water hammer when changing the direction of the engine. The water can as a result in the flask to a temperature above the boiling point be brought without evaporating. According to the invention is now to be evaporated The cooling water is first preheated in the flask. You then have two options for this continue to use water preheated in this way. Either you do the same thing in the Cylinder jackets and covers of the machine to the places where the possibility of a fixing of the steam that is formed. That under the mentioned Pressure escaping piston water will then wash away the steam that forms and due to the waste heat of the coats and lids themselves completely evaporated will.

Die zweite Möglichkeit der Verwendung besteht darin, daß man das bereits unter Druck stehende Kolbenwasser in den Hochdruckkessel speist, welcher von den Auspuffgasen geheizt wird, und auf dieseWei.se Hochdruckdampf aus dem Kolbenwasser erzeugt.The second way to use it is to have that already pressurized piston water feeds into the high pressure boiler, which of the Exhaust gases is heated, and in this way high-pressure steam from the piston water generated.

In beiden Fällen wird also das aus dem Kondensator kommende Wasser ganz oder zum Teil in die Kolben geschickt, wo es vorgewärmt wird, bevor es zur Verdampfung in die Kühlmäntel oder den Abgaskessel gelangt. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß hiermit, abgesehen von dem beabsichtigten Zweck, eine Verdampfung des Kühlwassers in den Kolben zu verhindern, gleichzeitig eine günstige Ausnutzung der gesamten Abwärme erzielt wird, da die zur Erzeugung des Druckwassers in den Kolben erforderliche Energie hier nicht verlorengeht, sondern nützlich in den Kreisprozeß einbezogen wird.So in both cases, the water coming out of the condenser will be all or part of it is sent to the flasks, where it is preheated before it is used Evaporation gets into the cooling jackets or the exhaust gas boiler. It shines without further ado one that herewith, apart from the intended purpose, an evaporation of the cooling water to prevent in the piston, at the same time a favorable utilization of the whole Waste heat is obtained as the necessary to generate the pressurized water in the flask Energy is not lost here, but useful included in the cycle will.

Um zu verhindern, daß die Kolbenstangen durch die erhöhte Temperatur des abfließenden Kolbenwassers beeinflußt werden, läßt man das vom Kondensator kommende Wasser zunächst durch die äußere Wasserführung der Kolbenstange fließen und führt das vorgewärmte Wasser durch die innere Wasserführung ab.To prevent the piston rods from being affected by the increased temperature of the outflowing flask water are influenced, the water coming from the condenser is left Water first flows through the outer water duct of the piston rod and leads the preheated water through the internal water flow.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem die beiden erwähnten Verwendungsmöglichkeiten des Kolbenwassers an einer Tandemgasmaschine gleichzeitig dargestellt sind. Es bedeuten a und b die Zylinder, c die Kolben, d die Kolbenstange einer Tandemgasmaschine. Von dem Kondensator e wird das Kondenswasser durch eine nicht gezeichnete Pumpe durch die Rohrleitungen t und t' und durch die äußere Wasserführung der Kolbenstange den Kolben unter Druck zugeführt, wo es über den normalen Siedepunkt erhitzt, aber durch den Druck an der Verdampfung verhindert wird.The drawing shows an embodiment of the invention in which the two mentioned uses of the piston water are shown simultaneously on a tandem gas engine. A and b are the cylinders, c the pistons, d the piston rod of a tandem gas engine. From the condenser e, the condensed water is fed by a pump (not shown) through the pipes t and t ' and through the external water guide of the piston rod to the piston under pressure, where it is heated above the normal boiling point but is prevented from evaporating by the pressure.

Das Kühlwasser des einen Kolbens wird dann durch die innere Wasserführung der Kolbenstange und die Rohrleitungen g und g' in die Deckel undKühlmäntel derGasmaschine geführt, wird hier entspannt und verdampft. Durch Düsen h. wird der austretende Wasserstrahl gegen diejenigen Zylinderstellen gezzpritzt, bei denen die Möglichkeit einer Festsetzung des sich bildenden Dampfes besteht, also z. B. gegen die aus der Zeichnung ersichtl;cl1e Zwiebeln der Auspuffventile. Der in den Deckeln und Kühlmänteln sich bildende Dampf wird dann durch die Rohrleitung i der Niederdruckturbine k zugeführt.The cooling water of one piston is then passed through the inner water duct the piston rod and the pipes g and g 'into the lids and cooling jackets of the gas machine guided, is relaxed and evaporated here. Through nozzles h. becomes the exiting Water jet sprayed against those cylinder locations where the possibility there is a fixation of the steam formed, so z. B. against those from the Drawing visible; the bulbs of the exhaust valves. The one in the lids and cooling jackets The steam that forms is then fed through the pipeline i to the low-pressure turbine k.

Das Kühlwasser des anderen Kolbens wird durch die Rohrleitung l in den Hochdruckkessel in gespeist, welcher von den Auspuffgasen geheizt wird. Auf diese Weise wird aus dem Kolbenwasser Hochdruckdampf erzeugt, der dann in der Hochdruckturbinen Verwendung findet.The cooling water of the other piston is fed through the pipe l in the high pressure boiler is fed, which is heated by the exhaust gases. on In this way, high-pressure steam is generated from the piston water, which then flows into the high-pressure turbines Is used.

Natürlich kann man dieses Verfahren der Vorschaltung des Kolbens vor die Verdampfung des Kühlwassers auch in solchen Anlagen verwenden, wo entweder nur eine Ausnutzung der Abgaswärme oder nur eine solche der Zylinderwärme angestrebt wird. Die Art der Verteilung des Kondenswassers kann in allen Fällen den jeweiligen Verhältnissen der Maschine entsprechend verschieden vorgenommen werden. Auch kann bei besonderen Bauarten der Maschinen die Vorwärmung im Kolben nur bis zu einer solchen Höhe betrieben werden, daß eine Verdampfung im Kolben auch bei atmosphärischem Druck noch nicht eintritt. Kennzeichnend ist immer, daß mindestens ein Teil des Kondenswassers durch den Kolben geschickt wird, bevor es zur Verdampfung gelangt.Of course, you can do this by pre-connecting the piston The evaporation of the cooling water can also be used in such systems, where either only an exploitation of the exhaust gas heat or only that of the cylinder heat is sought will. The type of distribution of the condensation water can vary in all cases The conditions of the machine are made according to different. Also can In the case of special machine types, the preheating in the piston is only up to one operated at such a level that evaporation in the flask even at atmospheric Pressure does not yet occur. It is always characteristic that at least part of the Condensation water is sent through the flask before it evaporates.

Claims

PATENT CLAIMS i. Cooling method for internal combustion engines according to Type of patent 3ioi8q.,: Characterized in that the evaporation Cooling water beforehand wholly or partly through the piston or pistons of the internal combustion engine sent and preheated here. . z. Execution of the method according to claim i, characterized in that the cooling water in the piston by pressurization is prevented from evaporation. 3. Execution of the method according to claim i and 2, characterized in that the pressure of the piston water is used to to flush away any steam bubbles that may have stuck in the cooling jackets of the machine. q .. Execution of the method according to claim i and 2, characterized in that the pressurized piston water is fed directly into the exhaust gas boiler will.