DE374422C

DE374422C - Fixed cylinder steam engine

Info

Publication number: DE374422C
Application number: DEL55707D
Authority: DE
Original assignee: JAKOB LIPSCHITZ
Current assignee: JAKOB LIPSCHITZ
Priority date: 1922-05-31
Filing date: 1922-05-31
Publication date: 1923-04-23

Description

Dampfmotor mit feststehendem Zylinder. Der Erfindungsgegenstand betrifft Dampfmotoren von sehr gedrängtem Bau, wie sie zum Antrieb von kleinen Wasserfahrzeugen, Kraftvagen, Traktoren, Kleinbetriebsmotoren, Hebezeugen usw. verlangt werden.Fixed cylinder steam engine. The subject matter of the invention concerns Steam engines of very compact construction, such as those used to propel small watercraft, Trucks, tractors, small business engines, hoists, etc. are required.

Dieser Zweck wird dadurch erzielt, daß der Dampferzeuger, welcher zu der Klasse der Kapillarraumverdampfer gehört, eine hohe Wärmeübergangszahl von den Heizgasen zu den Wandungen besitzt und konzentrisch um den Dampfzylinder angeordnet ist.This purpose is achieved in that the steam generator, which belongs to the class of capillary space evaporators, has a high heat transfer coefficient of the heating gases to the walls and arranged concentrically around the steam cylinder is.

Obgleich eine Dampfmaschine beliebiger Art, Steuerung und Anordnung verwendet werden kann, kommt doch in erster Linie die Gleichstromdampfmaschine in Betracht: Erstens wegen ihres günstigen Dainpfverbrauches, zweitens wegen des Fehlens. der Auslaßsteuerorgane, drittens wegen der größeren Länge des Zylinders und viertens wegen der äußerst günstigen Wirkung des Heizens des Deckels auf die Wirtschaftlichkeit der Maschine. Als Beispiel einer der vielen möglichen Ausführungsformen soll eine einzylindrige, stehende, einfachwirkende Gleichstromdampfmaschine zugrunde gelegt werden (Abh. z). Der Dampferzeuger D besteht aus zwei, vier oder mehr konzentrischen Mänteln a, b, c, d mit kapillaren Zwischenräumen. Diese Mäntel umschließen die Zylinderwandungen und befinden sich: in engstem Zusammenhang mit dem Deckel des Zylinders. So z. B. hängt bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform. der ganze Dampferzeuger an dem Deckel des Dampfzylinders. Eine konzentrische und achsiale Lage der Mäntel mit den Zylinderwandungen ist die allernatürlichste. Ein ringförmiger Gas-, Alkohol-, Petroleum- oder Ülbrenner D, welcher auch konzentrisch mit den Zylinderwandungen läuft, dient dazu, die zur Verdampfung des Wassers nötige Wärme zuzuführen. Die auf diese Weise erzielte ringförmige Schicht von Heizgasen durchsetzt zuerst den Verdampf er D, dann strömt sie die Rippen r des Zylinderdeckels entlang, geht dann durch den W.asservorwärmer v, um schließlich durch den Schornstein s zu ent-%v eichen.Although a steam engine of any type, control and arrangement can be used, the direct current steam engine is primarily considered: firstly because of its low steam consumption, secondly because of the lack of it. the outlet control members, thirdly because of the greater length of the cylinder and fourthly because of the extremely beneficial effect of heating the lid on the economy of the machine. As an example of one of the many possible embodiments, a single-cylinder, upright, single-acting direct current steam engine is to be taken as a basis (Dep. Z). The steam generator D consists of two, four or more concentric jackets a, b, c, d with capillary spaces. These jackets enclose the cylinder walls and are: In close connection with the cover of the cylinder. So z. B. depends on the embodiment shown in the drawing. the whole steam generator on the lid of the steam cylinder. A concentric and axial position of the jackets with the cylinder walls is the most natural thing. An annular gas, alcohol, petroleum or oil burner D, which also runs concentrically with the cylinder walls, is used to supply the heat required to evaporate the water. The ring-shaped layer of hot gases obtained in this way first penetrates the evaporator D, then flows along the ribs r of the cylinder cover, then passes through the water preheater v and finally escapes through the chimney s.

Das zur Verdampfung nötige Wasser wird von dem Kondensator entnommen, durch den @- or wärmer geführt und durch eine besondere, besteuerte Pumpe im gegebenen Augenblick ,nit hoher Geschwindigkeit in die Kapillarräume des Verdampfers eingespritzt. Die Heizfläche des Dampferzeugers und die Menge des eingespritzten Wassers sollen so bemessen «-erden, daß während der Zylinderfüllungsperiode genug überhitzter Dampf von gegebenem Druck für eine Füllung der Maschine entsteht. Die Füllung geschieht durch die Kanäle i, «-elche die Kapillarräume des Dampferzeugers unmittelbar mit dem Zylinder verbinden. Auf diese Weise «-erden alle Steuerorgane der Maschine beseitigt und das gesamte Regeln der Maschine auf die Einspritzpumpe begrenzt.The water required for evaporation is taken from the condenser, led by the @ - or warmer and by a special, taxed pump in the given Instantly, injected into the capillary spaces of the evaporator at high speed. The heating surface of the steam generator and the amount of water injected should be so sized "-ground that enough during the cylinder fill period Superheated steam of a given pressure for filling the machine is created. the Filling takes place through the channels i, «-which the capillary spaces of the steam generator connect directly to the cylinder. In this way "-grounds all control organs the machine eliminated and the whole regulating the machine on the injection pump limited.

Uni den schädlichen Raum. so klein wie möglich zu halten, kann eine übliche Einlaßsteuerung für den vorher erzeugten Dampf durch ein Einlaßventil verwendet werden.Uni the harmful space. Keeping it as small as possible can be a conventional inlet control is used for the previously generated steam through an inlet valve will.

Uin mehr Raum für den Verdampfer und den Brenner zu schaffen, können die Auspuffkanäle k bis auf den unteren Teil des Zylinders herabgeführt werden.You can create more space for the evaporator and burner the exhaust ducts k are brought down to the lower part of the cylinder.

Wie die neuesten Erfahrungen und Versuche nachgewiesen haben, nimrcnt die Wärmeübergangszahl von Gasen zu Metallwandungen bedeutend zu mit Geschwindigkeit der Gase und Verengung der Gaskanäle.As the latest experiences and tests have shown, no the coefficient of heat transfer from gases to metal walls significantly increases with speed of the gases and narrowing of the gas channels.

Diese Ergebnisse führten zu der in der Abb.2 angegebenen Bauart des Dampferzeugers, welcher in diesem besonderen Falle aus vier Mänteln a, b, c, d besteht.These results led to the design of the steam generator shown in Fig. 2, which in this particular case consists of four jackets a, b, c, d .

Zwischen den Mänteln a. und b, c und d befinden sich kapillare Räume, «-elche als sehr dünne zylindrische Ringräume, Schraubengänge oder gerade Schlitze usw. ausgebildet sein können.Between the coats a. and b, c and d are capillary spaces, which can be designed as very thin cylindrical annular spaces, screw threads or straight slots, etc.

Um die Heizfläche zu vergrößern, sind'die Mäntel b und c mit angegossenen Rippen versehen. Die Rippen des c-Mantels sind zwischen die Rippen des b-Mantels eingeschoben, um auf diese Weise die Durchflußkanäle für Gase zu verengern, eine größere Geschwindigkeit derselben zu erzielen und damit für eine gegebene Heizfläche die günstigste Wärmeübergangszahl herzustellen. Der Aufbau ist im: übrigen so durchgeführt, daß zwecks Reinigung der Dampferzeuger leicht abnehmbar und zerlegbar ist.In order to increase the heating surface, the jackets b and c are cast on Ribs. The ribs of the c-shell are between the ribs of the b-shell inserted in order to narrow the flow channels for gases in this way, a to achieve greater speed of the same and thus for a given heating surface to produce the most favorable heat transfer coefficient. The structure is otherwise: that the steam generator can be easily removed and dismantled for the purpose of cleaning.

Es gibt zwei Wege, um die Störungen, welche durch ungleiche Ausdehnung der Mäntel eintreten können, zu beseitigen. Entweder kann man die inneren Mäntel a und c aus einem Stoff mit größerem; Ausdehnungskoeffizienten herstellen lassen o'd'er die Mäntel ein wenig kegelförmig laut Abb. 3 bauen. Eine starke Feder f schiebt den Mantel d über den Mantel c fest. Bei mehrzylindriger Anordnung ist eine von den nachstehenden Bauarten möglich: r. Jeder Zylinder ist mit einem den Zylinder umschließenden Dampferzeuger versehen.There are two ways of eliminating the disturbances which can occur due to the unequal expansion of the sheaths. Either you can make the inner coats a and c from a fabric with a larger; Have expansion coefficients established or build the jackets a little cone-shaped as shown in Fig. 3. A strong spring f pushes the jacket d over the jacket c. In the case of a multi-cylinder arrangement, one of the following types is possible: r. Each cylinder is provided with a steam generator surrounding the cylinder.

2. Kur ein oder einige Zylinder sind mit umschließenden Dampferzeugern versehen. 3. Ein Dampferzeuger, welcher alle Zylinder umschließt und alle Zylinder mit Dampf speist. Selbstverständlich müssen in den beiden letzten Fällen die Zylinder mit gesteuerten Einlaßorganen versehen werMen.2. Kur one or several cylinders are with enclosing steam generators Mistake. 3. A steam generator that encloses all cylinders and all cylinders feeds with steam. Of course, in the last two cases, the cylinders be provided with controlled inlet organs.

Um einen längeren Weg für die Heizgase zu erreichen, können die Rippen des Dampferzeugers als steife, mehrgängige Schraubengewinde geformt `-erden. In diesem Falle wird das ':Mantelpaar c, d durch eine Schraubenbewegung auf das Mantelpaar a, b aufgeschraubt und anstatt eines ringförmigen ein oder mehrere zur Schraubenlinie tangentiale Brenner angeordnet.In order to achieve a longer path for the heating gases, the ribs of the steam generator can be `` grounded '' as stiff, multi-start screw threads. In this case, the jacket pair c, d is screwed onto the jacket pair a, b by a screw movement and, instead of an annular one, one or more torches tangential to the helical line are arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steam engine with fixed cylinder, thereby characterized in that a capillary space formed immediately around the steam cylinder Rapid steam generator is arranged parallel to the cylinder.

2. Steam engine according to claim i, characterized in that the high-speed steam generator consists of several concentric jackets (a, b, c, d) which are assembled with the protruding cover of the piston engine so easily detachable that they are capillary spaces and one between limit these capillary spaces lying boiler room.

3. Steam engine according to claim i and 2, characterized in that the boiler room delimiting coats (b, c) are provided with ribs (R) such that d: ate the ribs grip one of the mantles between the ribs of the other mantle.

4. Steam engine according to claims i to 3, characterized in that those used to generate steam capillary spaces through channels arranged in the cover directly - that is, without Control organs - are in communication with the filling spaces of the cylinder.

5. Steam engine according to claims i to 4, characterized in that it is used as a direct current steam engine is trained.

6. Steam engine according to claim i to 5, characterized in that the hot gases heat the cylinder cover and the water preheater located above it.