DE500124C

DE500124C - Outlet valve housing on the combustion cylinder of a compressed gas generator

Info

Publication number: DE500124C
Application number: DEM100153D
Authority: DE
Original assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Current assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Priority date: 1926-06-22
Filing date: 1927-06-18
Publication date: 1930-06-18

Description

Austrittsventilgehäuse arn Verbrennungszylinder eines Druckgaserzeugers Die Erfindung bezieht sich auf eine Gas-oder Ülkraftanlage, in (ler durch Verbrennung eines Brennstoffes als Triebmittel ein Druckgas erzeugt wird, das in .einem Motor zur Leistung äußerer Arbeit verwendet wird. Bei Anlagen dieser Art ist es zur Erzielung eines hohen von wesentlicher Bedeutung, claß das als Druckgas verwendete Verbrennungserzeugnis aus (lern Druckgaserzetiger bei hoher Temperatur und hohem Druck abströmt, Aufgabe der Erfindung ist die Verringerung der Wärmeverluste des Druckgases an ,ler Auspufföffnung des Glas Druckgas erzeugenden Verbrennungszvlinclers und gleichzeitig eine Kühlung des Auspuffventils derart, (laß (las Druckgas mit höchster Temperatur auspuffen kann, die ohne Störung der Ventilarbeit zulässig ist.Outlet valve housing on the combustion cylinder of a compressed gas generator The invention relates to a gas or oil power plant, in (ler by combustion a fuel as a propellant a compressed gas is generated, which in .einem engine is used to perform external work. In systems of this type, it is intended to achieve one of great importance is the product of combustion used as the pressurized gas from (learning pressurized gas oxygenator flows off at high temperature and high pressure, task The invention is to reduce the heat loss of the compressed gas at the exhaust port of the combustion cylinder producing compressed gas and at the same time cooling of the exhaust valve in such a way, (let (read pressurized gas exhaust at the highest temperature which is permissible without disturbing the valve work.

Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck das Ventilgehäuse doppelwandig so ausgeführt, (laß in den Zwischenraum zwischen seiner Außenwand und seiner Innenwand unter Druck eingeführte Kühlluft in der Xülie des Ventils in den von der Innenwand umschlossenen Raum übertreten kann. 1-orzugsweise wird die Innenwand durch eine Einsatz-hülse gebildet, die beispielsweise aus feuerfestem Stoff oder aus übereinandergelegten Schichten von Nietall und feuerfestem Werkstoff bestehen kann, weil' ihre beiden Seiten im wesentlichen unter gleichen Drükken stehen, so daß sie von Kräftebeanspruchungen im wesentlichen frei ist. An <lern dem Ventilsitz zugekehrten Ende kann die Hülse so ausgebildet sein, daß Kanäle entstehen, welche das Kühlmittel über den Ventilteller leiten. Weiter können Ventilstange und Ventilführung in ähnlicher Weise wie das Ventilgehäuse gekühlt «erden, indem man die Innenwand dort, wo die Ventilführung hindurchtritt, mit einem konzentrischen Zylinderteil ausrüstet, so daß sie von einem Ringkanal oder einem Ring von Luftleitungen umgeben ist, durch die ein Teil des Kühlmittels hindurchströmen kann.According to the invention, the valve housing is double-walled for this purpose so carried out, (leave in the space between its outer wall and its inner wall cooling air introduced under pressure in the part of the valve into that of the inner wall can cross the enclosed space. 1-preferably the inner wall is through a Insert sleeve formed, for example, from fireproof material or from superimposed Layers of rivet and refractory material can exist because 'both of them Pages are essentially under the same pressure, so that they are exposed to forces is essentially free. At the end facing the valve seat, the sleeve can be designed so that channels are created, which the coolant through the valve disc conduct. Further, the valve rod and valve guide can be used in a similar manner to that Cooled valve housing «by placing the inner wall where the valve guide passes through, equipped with a concentric cylinder part, so that they of a Ring channel or a ring is surrounded by air ducts through which part of the Can flow through coolant.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar ist Abb. i ein Längsschnitt durch ein gemäß der Erfindung, Abb.2 ein Querschnitt nach Linie 11-II der Abb. i, wobei jedoch drei -.L\7titen in der Ventilstange angedeutet sind, statt nur einer wie in Abb. i, Abb. 3 und d zeigen Abändrerungen an dem Auspuffventilgehäuse gemäß Abb. i. Das Auspuffventil gemäß Abb. i besteht aus einem Gehäuse i, das in geeigneter Weise auf dem Gehäuse des Verbrennungszylinders z befestigt «erden kann und einen Führungsteil 3 für die Stange d des eigentlichen Auslaßventiles 5 aufweist, ferner einen mit Anschluß versehenen seitlichen Stutzen 6 zur Anbringung der Leitung, durch die die Auspuffgase abgeleitet werden. Im Gehäuse i und im Abstand von den Wandungen ist eine die Ventilstange 4 umgebende Einsatzhülse 7 angeordnet.The invention is shown in the drawing, namely Fig. i a longitudinal section through a according to the invention, Fig.2 a cross section along the line 11-II of Fig. I, although three -.L \ 7titen are indicated in the valve stem, instead of just one as in Fig. i, Fig. 3 and d show modifications to the exhaust valve housing according to fig. i. The exhaust valve according to Fig. I consists of a housing i, which is in attached to the housing of the combustion cylinder in a suitable manner and has a guide part 3 for the rod d of the actual exhaust valve 5, also one with Connection provided lateral connecting piece 6 for attachment the pipe through which the exhaust gases are discharged. In the housing i and in the distance an insert sleeve 7 surrounding the valve rod 4 is arranged from the walls.

Die Hülse 7 besitzt einen Fortsatz io, der an einem Ende mit dem Flanschstutzen 6 und am anderen Ende mit dem Teil 7 in beliebig geeigneter Weise verbunden ist. Vorzugsweise wird zwischen den beiden Teilen 7 und io eine Gleitverbindung verwendet derart, daß eine freie Ausdehnung und Zusammenziehung infolge Temperaturschwankungen möglich ist.The sleeve 7 has an extension io, which at one end with the flange connector 6 and is connected at the other end to part 7 in any suitable manner. A sliding connection is preferably used between the two parts 7 and 10 such that free expansion and contraction as a result of temperature fluctuations is possible.

Im Gehäuse i ist eine Anzahl von Einlaßkanäl.en i i vorhanden, durch die verdichtete Luft in den Raum zwischen Gehäuse i und die Hülsen 7 und io eingeleitet werden kann. Nahe dem Ventilsitz 8 sind Öffnungen 12 vorhanden, die der Luft gestatten, in das Innere zu strömen. Gegebenenfalls können weitere Öffnungen 13 in der Führung 3 vorhanden sein, die mit einer oder mehreren :`Tuten 14 in der Ventilstange d. in Verbindung sind; weiter sind Öffnungen 15 zwischen der Führung 3 und dem Teil 7' der Hülse 7 gelassen, durch die der Teil 3 hindurchtritt. Statt der, oder außer den Nuten 14 in der Ventilstange .4 können ähnliche Nuten in der Bohrung der Führung 3 angebracht sein; sie bilden in jedem Fall eine Verbindung zwischen der Außenseite und der Innenseite des Hülsenteils 7.In the housing i there are a number of Einlaßkanäl.en i i, through the compressed air is introduced into the space between the housing i and the sleeves 7 and io can be. Near the valve seat 8 there are openings 12 which allow the air to to flow inside. If necessary, further openings 13 can be made in the guide 3 must be present, which with one or more: `Tuten 14 in the valve stem d. are connected; further are openings 15 between the guide 3 and the part 7 'of the sleeve 7, through which the part 3 passes. Instead of, or apart from the grooves 14 in the valve rod .4 can have similar grooves in the bore of the guide 3 be attached; in any case they form a connection between the outside and the inside of the sleeve part 7.

Wenn verdichteteLuft mit einem Druck, der ein wenig oberhalb des Druckes des durch den Auspuffkanal .bei offenem Ventil 5 auspuffenden Triebmittels liegt, bei einer im wesentlichen tieferen Temperatur als dieses durch eine oder mehrere Öffnungen i i eingetrieben ",-irr], so erkennt man leicht, daß Biese Luft ,las Äußere der Hülsen 7 und io umspülen und -;tann durch die (Öffnungen 12, 15, 13 und Nuten 14 in der durch Pfeile in Abb. i angedeuteten Weise strömen und sich mit dem Triebmittel mischen wird, das durch die Hülse fließt.When compressed air at a pressure a little above the pressure of the propellant that is exhausted through the exhaust duct when valve 5 is open, at a temperature substantially lower than this by one or more Openings i i driven in ", -irr], it is easy to see that tuck air, read exterior the sleeves 7 and io wash around and -; tann through the (openings 12, 15, 13 and grooves 14 flow in the manner indicated by arrows in Fig. I and deal with the propellant will mix that flows through the sleeve.

Ersichtlich wird der Teil der Führung 3, der in die Hülse 7 einspringt, durch den Hülsenteil e', der in im wesentlichen gleicher Weise gekühlt und gegen Wärmeeinwirkung der Auspuffgase geschützt ist wie die Wandlungen der Ventilkammer r, geschützt -werden. Denn in beiden Fällen strömt Kühlluft zwischen der Hülse und dem zu schützenden Teil hindurch und mischt sich finit den heißen Gasen innerhalb der Hülse, so daß in .doppelter Richtung eine Kühlwirkung erzielt wird.The part of the guide 3 that jumps into the sleeve 7 can be seen by the sleeve part e ', which is cooled in essentially the same way and against Thermal effects of the exhaust gases are protected like the transformations of the valve chamber r, to be protected. Because in both cases cooling air flows between the sleeve and the part to be protected and mixes finitely with the hot gases within the sleeve, so that a cooling effect is achieved in .double direction.

Abänderungen zur weiteren Verbesserung der Kühlung des Au.spuffventiles 5 und seines Sitzes -8 sind in Abb. 3 und 4 dargestellt. Bei Abb. 3 ist der Sitz 8 mit einer Mehrzahl von Schlitzen 16 ausgerüstet, durch die die Luft in das Innere der Hülse 7 strömt. Die Schlitze 16 dienen dazu, die Lage der Hülse 7 zu sichern. Sie sind überdies so gestaltet, daß sie den Strom verdichteter Luft gegen das Ventil 5 leiten. Bei Abb..I ist das Ende der Hülse 7 so ausgebildet, daß es die verdichtete Luft über das Ventil 5 und die Wandungen seines Sitzes 8 leitet; eine Mehrzahl von Rippen 17 zwischen dem Sitz und der Hülse 7 dient zur Sicherung der Lage der Hülse und zur Erleichterung des Überganges der Wärme auf die verdichtete Luft.Modifications to further improve the cooling of the exhaust valve 5 and its seat -8 are shown in Figs. In Fig. 3 the seat is 8 equipped with a plurality of slots 16 through which the air into the interior the sleeve 7 flows. The slots 16 serve to secure the position of the sleeve 7. They are also designed to prevent the flow of compressed air against the valve 5 direct. In Fig..I the end of the sleeve 7 is designed so that it is the compressed Air passes through the valve 5 and the walls of its seat 8; a plurality of Ribs 17 between the seat and the sleeve 7 are used to secure the position of the sleeve and to facilitate the transfer of heat to the compressed air.

Da .der Druck auf beiden ;Seiten der Hülsenteile 7 und io im wesentlichen gleich ist, kann die Hülse lediglich unter Berücksichtigung ihrer Wirkung als feuerfester Mantel zur Erhaltung des Wärmeinhaltes des Triebmittels ausgebildet und zweckmäßig aus feuerfestem .Stoff hergestellt werden. Die Hülse kann auch aus einer. oder mehreren Metallschichten bestehen, die mit feuerfestem oder wärmeisolierendem Stoff überzogen oder ausgekleidet sind. Die Außenwandungen des Gehäuses, die dem Druckunterschied zwischen Luftpressung innerhalb des Gehäuses und Atmosphärenpressung an der Außenseite zu widerstehen haben, werden auf verhältnismäßig kühler Temperatur durch die umspülende Preßluft gehalten, ebenso Ventilführung 3, Stange d., Ventilteller 5 und Sitz B. Gleichzeitig wird die Temperatur des Triebmittels so wenig, wie nur praktisch möglich oder zweckmäßig ist, herabgesetzt, und die auf die Preßluft übertragene Wärme ist nicht verloren, sondern wird wieder zurückgeführt und kann in der Kraftanlage in nutzbringende Arbeit verwandelt werden.Since .the pressure on both; sides of the sleeve parts 7 and io essentially is the same, the sleeve can only take into account its effect as a refractory Sheath designed and expedient to maintain the heat content of the propellant be made of fireproof material. The sleeve can also consist of a. or more There are metal layers that are covered with fire-resistant or heat-insulating material or lined. The outer walls of the housing, the pressure difference between air pressure inside the housing and atmospheric pressure on the outside Have to withstand being on a relatively cooler temperature due to the wash around Compressed air held, as well as valve guide 3, rod d., Valve disc 5 and seat B. At the same time, the temperature of the leavening agent is as low as practically possible or is expedient, and the heat transferred to the compressed air is not lost, but is returned again and can be in the power plant useful work can be transformed.

Die gleichen Grundsätze, die in der oben beschriebenen Weise auf ein Auspuffgehäuse angewendet sind, können in -gleicher Weise auf andere Teile der Anlage angewendet werden, die der hohen Temperatur und dem Druck des Triebmittels ausgesetzt sein würden, wenn diese Schutzeinrichtungen nicht vorhanden wären. Beispielsweise können die Verbrennungszylinder selbst mit 1länteln versehen werden, die mit hochverdichteter Luft in der beschriebenen Weise und zu dem beschriebenen Zweck gespeist werden. Es ist jedoch nicht immer notwendig, diese Luft dem aus den Veribrennungszvlindern auspuffenden Triebmittel zuzuleiten, sofern sie nur schließlich zum Betriebe einer Kraftmaschine nutzbar gemacht wird.The same principles applied in the manner described above Exhaust housings can be used in the same way on other parts of the system which are exposed to the high temperature and pressure of the propellant would be if these protective devices were not available. For example the combustion cylinders themselves can be provided with 1lnteln, those with highly compressed Air can be fed in the manner described and for the purpose described. However, it is not always necessary to remove this air from the combustion chamber to supply exhausting propellants, provided they only ultimately operate a Power machine is made usable.

Zur Verdichtung der bei Ausführung der Erfindung ,benötigten Luft wird vorzugsweise ein Verdichter verwendet, der vom Verbrennungssatz getrieben wird, weil diese Verdichtung eine Stufe in der Vorbereitung des Triebmittels für die Kraftmaschine bildet. Dieser Verdichter kann auch gewünschtenfalls zur Lieferung der .Spülluft für den Verbrennungszylinder benutzt -werden.To compress the air required when carrying out the invention a compressor driven by the combustion unit is preferably used, because this condensation is a stage in the preparation of the Leavening agent forms for the prime mover. This compressor can also be delivered if desired the .purging air for the combustion cylinder -be used.

Die Erfindung läßt sich auf .mannigfache verschiedene Weise auf die verschiedenen Teile der Anlage anwenden, wo ihre Benutzung vorteilhaft ist. Wo es sich um äußerst hohe Drücke oder Temperaturen handelt, kann es zweckmäßig sein, eine Reihe von konzentrischen Mänteln um die das Triebmittel leitenden Wandungen herumzulegen, wobei dann Luft von stufenweise herabgesetzter Pressung und Temperatur durch die verschiedenen Mäntel hindurchgeleitet wird, die das Triebmittel von der Außenluft trennen.The invention can be in .manigfache different ways on the apply to different parts of the installation where their use is beneficial. Where it If the pressures or temperatures are extremely high, it may be useful to a series of concentric jackets around the walls that conduct the propellant laying around, with air then gradually reduced in pressure and temperature is passed through the various sheaths that carry the propellant from the Separate outside air.

Es kann auch in manchen Fällen zweckmäßig sein, Dampf- oder Wasserkühlsysteme neben den beschriebenen Maßnahmen anzuwenden. Dies bietet im Hinblick auf die bekannte Anwendung derartiger Systeme bei Wärmemaschinen im allgemeinen und bei .der hier in Frage kommenden Anlageart im besonderen keine Schwierigkeit.In some cases it can also be useful to use steam or water cooling systems in addition to the measures described. This provides a view to the b ekannte application of such systems for heat engines in general and in .the coming into consideration of investment in particular no difficulty.

Wenn in der Beschreibung von verdichteter »Luft-t zum Kühlen und Schutz der Teile gegen Einwirkung des Triebmittels hoher Temperatur und hohen Druckes gesprochen ist, so können selbstverständlich auch andere verdichtete Gase oder Gasgemische statt oder neben,der Luft Anwendung finden.When in the description of compressed »air-t for cooling and protection of the parts spoken against the action of the propellant of high temperature and high pressure is, of course, other compressed gases or gas mixtures can also be used instead of or next to the air.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Outlet valve housing on the combustion cylinders of the compressed gas generator for an engine installation, characterized in that the valve housing is double-walled so that in the space between Outer wall (i) and the inner wall (7) introduced cooling air under pressure in the vicinity of the valve (5) can pass into the space enclosed by the inner wall. z. Valve housing according to claim i, characterized in that an insert sleeve (7) forms the inner wall of the valve housing. 3. Valve housing according to claim i and a, characterized in that the insert sleeve (7) on the exhaust valve facing end is designed so that channels (i6) arise, which the coolant over the valve disc. d .. valve housing according to claim i to 3, characterized in that that at the point of passage of the valve guide through the inner wall (7) this with a cylindrical part (7 ') which is concentric to the valve guide is provided, so that the valve guide (3) from an annular channel for the passage of part of the coolant is surrounded.