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Verpuffungskammer, insbesondere für Brennkraftturbinen Beim Betriebe
von Verpuffungskammern, insbesondere für Brennkrafttürbinen, hat sich gezeigt, daß
bei dem Übergang von kleineren Einheiten zu größeren der Rauminhalt der Verpuffungskammer,
der mit der dritten Potenz der Längen-, Breiten- und Höhenausdehnungen zunimmt,
so groß wird, daß eine sichere Entflammung durch die punktartig wirkende Zündkerzenzündung
in Frage gestellt ist. Die Schwierigkeiten vergrößern sich noch, wenn verhältnismäßig
schwerzündende Brennstoffe; wie Gasöl, Kohlenstaub o. dgl., verbrannt werden sollen.
Erfindungsgemäß sollen diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt werden, daß die Verpuftungskammer
mit einer an sich bekannten Zündkammer in Verbindung gebracht ist, welche in der
-"Zähe des Auslaßv entils für die Verbrennungsgase angeordnet ist. Die in die Verpuffungskammer
eingeführte Hauptladung wird dann durch Zündkammerzündung entflammt. Im Gegensatz
zur punktartig auftretenden Zündkerzenzündung entsteht also ein großflächiger Zündherd,
der die Bedingungen für eine sichere Entflammung der Ladung auch dann verwirklicht,
wenn diese bei großen Einheiten große Räume einnimmt und gleichzeitig die Zündfähigkeit
des Gemisches durch schwerzündende Brennstoffbestandteile herabgezogen ist. Durch
Anordnung der Zündkammer in der Nähe des Düsenventils wird dabei die Gefahr des
Auftretens sekundärer Druckwellenzündüngen beseitigt. Derartige Druckwellenzündungen
haben den Nachteil, daß sie stoßartig, klopfend verlaufen.
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Zündkammern in Verbindung mit Kolbenbrennkraftmaschinen sind bereits
bekannt geworden. Dort haben aber die Verbrennungsräume im Verhältnis zum Inhalt
der Zündkammer einen kleinen Rauminhalt. Bei Brennkraftturbinen bietet die Entzündung
des Gemisches aus dem Grunde besondere Schwierigkeiten gegenüber den Kolbenmaschinen,
als die räumlichen Abmessungen der Kammern groß sind. Bei der bekannten Verwendung
liegen die Zündkammern überdies in der Nähe der Betriebsmitteleinlaßventile, so
daß die gemäß vorliegender Erfindung beseitigte Gefahr des Auftretens sekundärer
Druckwellenzündungen entsteht.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungen des Erfindungsgedankens.
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Abb. i zeigt in schematischer Darstellung eine Verpuffungskammer,
die mit Kohlenstaub betrieben wird, `nährend Abb. 2 dieselbe Kammer mit Einrichtungen
für den Betrieb mit flüssigen Brennstoffen darstellt.
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In allen Abbildungen bedeutet c die Verpuffungskammer, b das Abscblußventil,
das beispielsweise bei Verwendung der Verpuffungskammern zum Betriebe von Brennkraft-.
turbinen die Düse c abschließt, d das Ladelnftventil. Bei dem in Abb. i dargestellten
Ausführungsbeispiel ist weiter e das Kohlenstaubeinblaseventil, in das der Kohlenstaub
über
eine Abmeßvorrichtung f mittels über Rohranschluß g zuströmender Verdünnungs-und
Zerstäubungsluft in die Kammer eingeführt wird.-Erfindungsgemäß ist nun in der Nähe
des Düsenventils b eine Zündkammer h angeordnet, die in an sich bekannter
Weise mit einer Zündkerze i und einem Einlaßventil k ausgerüstet ist. Das Einlaßventil
k schließt die Leitung Z ab oder eröffnet sie. Die Leitung l steht mit einem Vergaser
m für leichtzündende Brennstoffe in Verbindung, so daß unter Mitwirkung der über
Leitung zi zugeführten Ladeluft in die Zündkammer 1i. bei Öffnung des V entiles
k ein Gemisch hoher Zündfähigkeit eingespeist wird. Alle Ventile sind zwangsläufig
durch an sich bekannte Steuervorrichtungen gesteuert.
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Hierbei ergibt sich folgende Wirkung: achdem bei geöffnetem Düsenventil
b die Entspannung der Verbrennungsgase bis zu einem bestimmten Druck, der etwa dem
der Ladeluft entspricht, fortgeschritten ist, öffnet sich das Ladeluftventil d.
Die einströmende Ladeluft verdrängt die Restverbrennungsgase der vorhergehenden
Verbrennung. Sodann schließt sich das Düsenventil b, worauf die Kohlenstaubluftmischung
über das geöffnete Ventil e in die Verpuffungskammer eingeladen wird, so daß diese
mit der Hauptladung erfüllt ist. Gleichzeitig strömt Gemisch hoher Zündfähigkeit
über das geöffnete Ventil k in die Zündkammer, wobei ebenfalls zunächst von der
vorhergehenden Verbrennung noch vorhandene Rückstände aus der Zündkammer h verdrängt
werden. 'Nachdem die Verpuffungskammer a mit der Hauptladung, die Zündkammer
lt mit der Hilfsladung ausgefüllt ist, schließen sich die Ventile e und k.
Durch Zündkerze i erfolgt die Primärzündung. Der aus der Zündkammer h herausschlagende
Feuerstrahl erfaßt die in dem großen Raum a befindliche Hauptladung und entzündet
sie. ohne daß es infolge der örtlichen Anordnung der Zündkammer h in der Nähe des
Auslaßventiles b zu dem Entstehen einer unerwünschten Druckwellenzündung kommen
kann.
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Das Ausführungsbeispiel der Abb. 2 unterscheidet sich von dem der
Abb. i lediglich durch Einrichtungen zur Verbrennung flüssiger, schwerzündender
Brennstoffe. Zur Erleichterung der Entzündung ist hierbei eine Zündgasbeimischung
zur Verbrennungsluft vorgesehen, ohne zum Wesen der Erfindung zu gehören. Das Zündgas
wird der über Ventil d eingeführten Verbrennungsluft über ein gesteuertes Ventil
o zugemessen; die Einführung des Schweröles in die Verpuffungskammer erfolgt über
ein bei Dieselmaschinen bekanntes Nadelventil e; das Schweröl wird dabei diesem
Ventil über Rohrleitung f zugeführt, die wiederum mit dem Förderraum einer Brennstoffpumpe
in Verbindung steht. Nach Ausspülung der Rückstände mittels der über Ventil d bei
geschlossenem Gasventil o ausströmenden Ladeluft wird Düsenventil b geschlossen
und das Zündgasventil o eröffnet. Gleichzeitig mit der Einführung des Zündgases
oder etwas später erfolgt die Einspritzung des Schweröles über \ adelventil e. Gleichzeitig
wird die Zündkammer li, mit Gemisch hoher Zündfähigkeit gefüllt, worauf in der bereits
beschriebenen Art und Weise die Entflammung der Hilfs- und Hauptladung bewirkt wird.