DE376753C

DE376753C - Gasdampferzeuger

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Publication number: DE376753C
Application number: DEJ21076D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-12-31
Filing date: 1920-12-31
Publication date: 1923-06-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Kohlenwasserstoffgas- und Wasserdampfgemisches. Für solche Einrichtungen hat man schon vorgeschlagen, die Verbrennungsgase eines in einer Verbrennungskammer zur Verbrennung gelangten Brennstoffgemisches (Kohlenwasserstoff und Luft) in einer oberhalb der Verbrennungskammer gelagerten Mischkammer mit Wasserdampf zu mischen und hierbei den Wasserdampf in einem die Verbrennungskammer umschließenden Kessel durch die bei der Verbrennung entwickelte Wärme zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung besteht nun darin, daß die Vrebrennungskammer während der Ladung und Verpuffung gegen den Dampf- und Mischraum abgeschlossen gehalten wird. Es ist zwar für Gasdampferzeuger bekannt, den Verbrenimngs- und Mischraum während der Ladungs- und Verpuffungsperiode abgeschlossen zu halten. Doch fehlt bei diesen bekannten Einrichtungen die Anordnung der Verbrennungskammer innerhalb des Dampferzeugers, so daß dort der Dampferzeuger ohne Einfluß auf die Vorgänge der Verbrennung bleibt.

In einer Ausführungsform ist der Erfindungsgegenstand in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt.

Abb. ι ist ein Mittelschnitt eines Gasdampferzeuger für verhältnismäßig niedrigen Druck,

Abb. 2 ein Querschnitt hierzu.

Abb. 3 und 4 stellen in gleichen Schnitten einen Gasdampferzeuger für verhältnismäßig hohen Druck dar.

Abb. 5 ist ein Mittelschnitt durch ein Auslaßventil für die Verbrennungskammer,

Abb. 6 ein Mittelschnitt durch ein. magnetisch gesteuertes Ventil.

Abb. 7 ein Mittelschnitt durch ein einfaches Auslaßventil für geringeren Druck, während

Abb. 8 in vergrößertem Maßstabe ein Auslaßventil für hohen Druck veranschaulicht.

•Der Gasdampferzeuger nach Abb. ι und 2 steht aus einer inneren Verbrennungskammer ι mit einem oder mehreren Einlaßventilen 2 und Einlaßrohren 3, Auslaßventilen 4 und Auslaßrohren ^, welche zu einer Sammelkammer ö mit Auslaß 18 am oberen Ende führen. Ferner sind in dieser Kammer eine oder mehrere Zündkerzen i(> und ein. Schraubhahn 17 angeordnet. Die Verbrennungskammer 1 ist vom Kessel 7 für die Dampferzeugung umschlossen. Dieser Kessel ist mit einem Wassereinlaß 8 und einem Danipfauslaß 9 zur Sammelkammer 6, ferner mit einem 1 esonderen Dampfauslaß 10 für getrennte Dampfentnahme ausgerüstet. Eine zylindrische Glocken (oben geschlossen und unten offen) mit Öffnungen 12 am oberen AIantelran.de paßt über den oberen Teil der Kammer 1 und umschließt die Auslaßventile 4 no samt Auslaßventilen 5, wobei zwischen der Glocke 11 und den Wandungen des Kessels 7 noch genügend Raum für den Umlauf des Wassers übrig bleibt. Ein Dampf rohr 13 mit Hahn 14 und Dampfdüse 15 verbindet den oberen Teil des Kessels 7 mit dem Einlaßrohr. Ferner ist ein Wasserstandsglas vorgesehen, ein Vergaser, ein Brenntoffbehältcr uii I eine elektrische Zündvorrichtung. Das Auslaßventil 4 (Abb. 5) ist in seiner zweckmäßigsten Form ein Doppelventil 42 in einem Gehäuse 43. Dieses Gehäuse ist durch Kappe 24 abgeschlossen mit oberem Ventilsitz 48 und unterem Ventilsitz 48 versehen, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als Einlaß 45 und Einlaß 4O. Ein Xebenkanal 50 führt vom Ausiaß 48 über den Kopf des Ventils 42 zur Entlastung des Ventils.

Wird das Ventil als magnetisches Ventil ausgebildet (Abb. 6), so 1 esteht es aus einem Gehäuse 51 mit Abschlußkappe 52 mit dem Ventil 53. dessen Ventilstange mit Weicheisenanker 54 oberhalb eines zylindrischen permanenten Magneten 56 versehen ist, durch welchen die Ventilstange =; =; hindurchgeht. Einlaß 45 befindet sich unterhalb des Ventilsitzes 57. Auslaß 46 oberhalb desselben. Das Ventil 53 wird zunächst auf seinen Sitz 57 durch die magnetische Anziehung zwischen Anker 54 und Magnet 50 gedrückt, bis daß der Druck der Flüssigkeit im Einlaß 45 die magnetischen Kräfte übersteigt. Durch die Bauweise wird der Ausfluß der Gase parallel der Einnußrichtung ermöglicht.

Das einfache Auslaßventil (Abb. 7) besteht aus einem Gehäuse 58 mit Schraubkappe 59, in welcher eine zentrale Öffnung 60 angeordnet ist, die als Führung für die Spindel 61 des Ventils 62 dient. Einlaß 45 befindet sich unterhalb. Auslaß 46 oberhalb des Ventilsitzes 63.

Die Rohre 5 münden in düsenförmige Ansätze, durch welche die Verbrennungsgase der Sammelkammer 6 zug'eführt werden, wobei diese düsenförmigen Ansätze in Umfangsrichtung gestellt sind und eine Drehbewegung der austretenden Gase in der Kammer 6 hervorrufen. Der Austritt des letzten Restes der \'erbrennungsgase kann gefördert werden durch Düsen für Hochdruckdampf auf den Austrittsenden der Rohre für die Verbrennungsgase.

Im Betriebe wird eine bestimmte Menge Brennstoff und Luft durch das Einlaßrohr 3 vom Vergaser in die Verbrennungskammer geleitet und diese Ladung durch die Zündung zur Explosion gebracht — hierbei wird die erste Ladung durch eine Saugpumpe durch den Hahn 17 hindurch, der nachher abgeschlossen wird, eingeführt —. Vermöge des hohen Explosionsdruckes in Kammer 1 gelangen die Verbrenmungsgase sofort durch Öffnungen 3ς. Ventile 4 und Rohre 5 zur Sammelkammer. Dabei wird die Hitze durch Leitung an das umschließende Wasser abgegeben, Die Restgase in der Kammer 1 geben ihre Hitze an die Wände der Kammer ab, werden dabei gekühlt, ziehen sich zusammen und schaffen ein Teilvakuum für die Einströmung der kalten Luft und des Brennstoffes durch Einlaßrohr 3 und \~entil 2. Diese Wiederfüllung und Entladung wird dann fortlaufend und selbsttätig fortgesetzt. Für die Zündung dient ein dauernder Lichtbogen.

In dem Hochdruckerzeuger (Abb. 3 und 4; ist eine Einrichtung getroffen, um in der \"erbrennungskammer im Augenblick der Zündung und der \*erbrennung höheren Druck als atmosphärischen Druck zu erhalten. Diese Ausführung hat eine Verbrennungskammer •mit Einlaßventilen 2, Einlaßrohren 3, einem besonderen Auslaßventil 4 und Auslaßrohr 5 nach einer Sammelkammer 6. Zündkerzen 16 mit elektrischer Zündvorrichtung und einem umschließenden Kessel 7 mit Wassereinlaß und Dampfauslaß 9 und 10. Innerhalb der Kamir.er 7 ist eine zylindrische Glocke 1 r mit Durchtrittsöffnungen 12 am oberen Rande angeordnet, ferner ist ein Verbindungsrohr 13 mit Hahn 14 und Düse 15, wie bei Abb. 1, gleichfalls angeordnet.

Das Auslaßventil 4 für den Hochdruckerzeuger hat e'nen Zylinder 19 mit einer inneren Schulter 20 und einem Kolben 21 nebst hohler Kolbenstange 22, in welcher die Ventilstange 23 gleitend sitzt. Diese Ventilstange 21 geht am oberen Ende durch eine Führung 24 hindurch. Unterhalb dieser Führung ist die Kolbenstange 23 mit einem Halsring 25 versehen, auf welchem sich die Führung stützt, sobald sich Kolben 21 im Zylinder 19 samt seiner Stange 22 nach abwärts bewegt, wobei er dann die Ventilstange

23 und Ventil 4 mitnimmt. Die Ventilstange 23 ist am unteren· Ende mit einem kleinen Kolben 26 versehen, unterhalb dessen sich eine Dämpferfeder 27 zur Verhütung der Verletzung des Ventils 4 beim Schließen desselben befindet. Die Spannung dieser Feder ist durch Schraube 28 mit Gegenmutter 29 auf '. dem Ende der Stange 22 einstellbar. Eine weitere Feder 129 unter der -Kappe 30 regelt den Druck, unter welchem der Kolben 21 im Zylinder 19 sich verschiebt. Die Kolbenstange 22 spielt zweckmäßig im Wassermantel 130, der mit Einlassen 131 versehen ist. Die Ge- ^: samtanordnung ist so getroffen, daß unter ; der Bewegung des Kolbens 20 infolge des | Explosionsdruckes in der Kammer 1 sich Auslaßventil 4 öffnet, wobei es in den Bereich des ^! Wassermantels 130 tritt. Am oberen Ende ^: der Verbrennungskammer 1 sitzt ein Dampf- i ventil 31 innerhalb eines Rohres 32, das über :

den Wasserspiegel A-A des Kessels 7 hinaus- :

ragt. \

Dieses Ventil 31 wird mittels Hebels 33 ,

durch unrunde Scheibe 34 gesteuert, derart, daß ein Dampfstrahl in die Verbrennungskammer gerade vor der Zündung eintritt.

Ein Kolben 36 im Zylinder 37, der mittels Schulter 39 unter Wirkung der Feder 38 steht, ■ wird durch den Druck in der Verbrennungs- ^!

kammer verschoben; er betätigt seinerseits die Zündvorrichtung. Mittels Schraubeneinstellung 40 und Kontaktfeder 41 kann der : Zündstutzen so eingestellt werden, daß er bei ' jedem gewünschten Druck in der Verbrennungskammer zündet. Das Gemisch wird durch einen Verdichter, der an das Einlaßrohr 30 anschließt, verdichtet. Dabei sitzen Vergaser und Brennstoffzuleitung auf der Einlaßseite des Verdichters. Auch kann die Ver- :

dichtung durch einen Dampfstrahler erfolgen. ; Der Betrieb des Hochdruckerzeugers ist der gleiche wie bei dem Niederdruckerzeuger. Die Verbrennungskammer hat aber in diesem Falle einen freien Austritt für die Verbrennungsgase und infolge ihres plötzlichen Austritts durch Ventil 4 und Rohr 5 tritt schnell ein Unterdruck in der Verbrennungskammer auf, bevor eine Schrumpfung der Restgase iinfolge der Abkühlung) stattgefunden hat, ; wodurch der Eintritt des Vakuums beschleunigt wird. Auch die Dampferzeugung , ist eine heftige, so daß die Dampfblasen , schnell den oberen Raum der Glocke 11 erfüllen und durch die Öffnungen 12 austreten, wobei diese Dampfblasen zersprengt werden und der trockene Dampf zur Sammelkammer 6 übergeleitet wird, der Naßdampf und das :

Wasser jedoch unter 'Schwerewirkung in den ^ -. Wasserkessel zurückfallen. *" '

Claims

60 Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Kohlenwasserstoffgas- und Wasserdampfgemisches, wobei die Verbrennungsgase eines in einer Verbrennungskammer verbrannten Brennstoffgemisches (Kohlenwasserstoff und Luft). in einer oberhalb der Verbrennungskammer gelagerten Mischkammer mit Wasserdampf gemischt werden, während der Wasserdampf in einem, die Verbrennungskammer umschließenden Kessel durch die bei der Verbrennung entwickelte Wärme erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer während der Ladung und Verpuffung gegen den Wasserraum und den Mischraum abgesperrt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Doppelventil (42) in einem durch Kappe (44) abgeschlossenen Gehäuse (43) mit o'herem Ventilsitz (48) und unterem Ventilsitz (49), wobei der Raum unterhalb des unteren Ventilsitzes (49) durch einen Verbindungskanal (50) mit dem Raum oberhalb des Ventilkörpers verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein magnetisches Ventil, dessen Ventilkörper (53) im Gehäuse (51) mittels Spindel (55) einen Anker (54) trägt, der unter dem Einfluß eines magnetischen Körpers (56) steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Erzeugung eines Gasdampfgemisches unter höherem atmosphärischen Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennungsgemisch durch einen Verdichter unter Druck in die Kammer (1) eingeführt wird, wobei durch diesen Druck ein Kolben, (36) für die Zündung verschoben wird und wobei ferner ein durch den Explosionsüberdruck mittels Kolbens (21) gesteuertes Ventil (4) die Verbrennungsgase zur Sammelkammer (6) überfließen läßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung von Hochdruckdampf in die Verbrennungskammer in der Decke desselben ein Ventil (31)'angeordnet ist, das von einem über das Wasser des Dampf kesseis reichenden· Rohr (32) umgeschlossen ist und durch einen von unrunder Scheibe (34) aus angetriebenen Hebel (33) gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.