DE541957C

DE541957C - Nozzle valve assembly for deflagration chambers of internal combustion turbines

Info

Publication number: DE541957C
Application number: DEH112324D
Authority: DE
Inventors: Georg Schaper
Original assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Current assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Priority date: 1927-07-13
Filing date: 1927-07-13
Publication date: 1932-01-18

Description

Düsenventilanordnung für Verpuffungskammern von Brennkraftturbinen Vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Brennkraftturbinen finit ventilgesteuerten Verpuffungskammern die Leitungswege zwischen Düsenventil und Düse Bauteile sind, die mit großer Geschwindigkeit der Verbrennungsgase durchströmt werden, so daß die Wärmeverluste in ihnen erhebliche tferte annehmen. Dem Bestreben, zur Verringerung der Wärmeverluste die wärmeaufnehmenden Flächen zu verkleinern, ist bei Brennkraftturbinen mit senkrecht zur Achsrichtung der Verpufungskammer liegender Düsenventilbewegung dadurch eine Grenze gesetzt. daß ein Übergang zwischen der Mündung der Verpuffungskammer und der Düse geschaffen werden muß. Der hiermit erforderliche, in seiner Fläche durch keine weiteren Maßnahmen mehr beschränkbare Übergangskrümmer hat den weiteren Nachteil, daß die Verbrennungsgase eine zweimalige Umlenkung um je 9o° erfahren, so daß Wirbel entstehen, die zu großen Wärmeverlusten führen.Nozzle valve arrangement for deflagration chambers of internal combustion turbines The present invention is based on the knowledge that in internal combustion turbines finite valve-controlled deflagration chambers the line paths between nozzle valve and nozzle Are components through which the combustion gases flow at high speed, so that the heat losses in them are considerable. The endeavor to Reducing the heat loss to make the heat-absorbing surfaces smaller in the case of internal combustion turbines with a position perpendicular to the axial direction of the explosion chamber This places a limit on nozzle valve movement. that a transition between the mouth the deflagration chamber and the nozzle must be created. The hereby required Transitional elbow that can no longer be restricted in its area by any further measures has the further disadvantage that the combustion gases have to be deflected twice each experience 9o °, so that eddies arise that lead to large heat losses.

Die Erfindung geht daher von Anordnungen aus, bei denen die Düsenventilbewegung, die durch außerhalb der Verpuffungskammer gelegene Steuerungsteile bewirkt wird, in Richtung der Achse der zylindrisch langgestreckten Verpufungskammer erfolgt. Die Erfindung besteht darin, daß bei derartigen Anordnungen der Teil des Düsenventils, der den Abschluß der zur Achse der Verpuffungskammer konzentrischen Mündung bewirkt, in einem die Kammermündung eng umschließenden Ringraum aufgenommen wird, in den die Düse einmündet. Anordnungen, bei denen die Bewegung des Düsenventils, dessen Steuerungsteile außerhalb der Verpuffungskammer gelegen sind, in Achsrichtung der Verpufungskammer erfolgt, sind bekannt; bei den bekannten Einrichtungen ist jedoch ein Übergangskrümmer mit seiner durch die Entfernung zwischen Düsenventil und Düse festgelegten Mindestwärmeübergangsfläche und dem zweimaligen Richtungswechsel der Verbrennungsgase um je 9o° beibehalten worden, so daß der durch die Erfindung erstrebte Vorteil einer Beschränkung der Wärmeübergangsfläche auf die Wandungen des die Kammerinündung eng umschließenden Ringraumes unter möglichster Vermeidung scharfer Richtungswechsel der Verbrennungsgase nicht erreicht werden konnte. Außerdem sind Anordnungen bekannt geworden, bei denen das Düsenventil zwar in einem die Kammermündung umschließenden Ringraum aufgenommen ist, in den die Düse einmündet. Bei diesen Anordnungen liegt jedoch die Mündung der Verpuffungskammer nicht konzentrisch zu ihrer Achse, so daß bei zylindrischer Ausbildung der Verpufungskammer entweder der erfindungsgemäß zu beseitigende Richtungswechsel der Verbrennungsgase oder ein Richtungswechsel bei der Spülung auftritt, der zu einer unvollkommenen oder erhebliche Zeit in Anspruch nehmenden Spülung führt.The invention is therefore based on arrangements in which the nozzle valve movement, which is effected by control parts located outside the deflagration chamber, takes place in the direction of the axis of the cylindrically elongated explosion chamber. The invention consists in that, in such arrangements, the part of the nozzle valve, which closes the mouth, which is concentric to the axis of the deflagration chamber, is received in an annular space that closely surrounds the chamber mouth, in the the nozzle opens. Arrangements in which the movement of the nozzle valve, its Control parts are located outside the deflagration chamber, in the axial direction of the Deflagration chamber takes place are known; in the known facilities, however, is a transition elbow with its due to the distance between nozzle valve and nozzle specified minimum heat transfer area and the two changes of direction of the Combustion gases have been retained by 90 ° each, so that the aim of the invention Advantage of a limitation of the heat transfer surface on the walls of the chamber opening tightly enclosing annulus while avoiding sharp changes of direction as much as possible the combustion gases could not be reached. Arrangements are also known become, in which the nozzle valve, although in a surrounding the chamber mouth Annular space is added into which the nozzle opens. With these arrangements lies however, the mouth of the deflagration chamber is not concentric to its axis, so that in the case of a cylindrical formation of the evaporation chamber, either the one according to the invention eliminating change of direction of the combustion gases or a change of direction occurs during purging, which is imperfect or takes a significant amount of time taking irrigation leads.

Der Abschluß der Kammermündung kann dabei durch ein Tellerventil erfolgen. Es kann aber auch ein an sich bekannter Rohrschieber benutzt werden, welcher die Kammermündung umschließt. Die letztgenannte Anordnung bietet den Vorteil, daß der Rohrschieber infolge seiner Anordnung im Ringraum von einseitigem, die Bewegung des Schiebers hemmendem Druck der Verbrennungsgase entlastet sein kann.The chamber mouth can be closed by a poppet valve. But it can also be used a known pipe valve which the Chamber mouth encloses. The latter arrangement has the advantage that the Pipe slide as a result of its arrangement in the annulus of one-sided, the movement of the slide inhibiting pressure of the combustion gases can be relieved.

Die beiliegende Zeichnung stellt zwei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dar.The accompanying drawing represents two different embodiments of the invention.

Abb. i zeigt eine Anordnung mit einem Tellerventil, Abb. ;a eine solche mit einem Rohrschieber.Fig. I shows an arrangement with a poppet valve, Fig.; A such with a pipe pusher.

In Abb. i ist a die wassergekühlte Verpuffungskaminer, b das wassergekühlte Düsenventilgehäuse, c das Düsenventil, an das sich die Düse d oder ein anderer Fortleitungsteil für die Verbrennungsgase anschließt, e ist <las Laufrad. Zur Steuerung des Düsenventils ist dieses mit einem Kolben f versehen, der sich in einem Zylinder g bewegt. Vor dein Kolben f befindet sich ein Druckflüssigkeitsanschluß h, hinter dem Kolben ein Druckflüssigkeitsanschluß i. Der Anschluß i ist mit einer hydraulischen Steuerung verbunden, durch welche abwechselnd entweder ein so hoher Flüssigkeitsdruck gegeben werden kann, daß das Ventil trotz des Druckes der Verbrennungsgase geschlossen bleibt oder der Flüssigkeitsdruck völlig weggenommen werden kann. Der Anschluß h ist mit einer ruhenden Flüssigkeitssäule verbunden, die so bemessen ist, daß bei Wegnahme des Flüssigkeitsdruckes hinter dem Kolben das Ventil geöffnet wird.In Fig. I, a is the water-cooled deflagration chamber, b the water-cooled nozzle valve housing, c the nozzle valve, to which the nozzle d or another part for conveying the combustion gases is connected, e is <las impeller. To control the nozzle valve, it is provided with a piston f which moves in a cylinder g. In front of the piston f there is a pressure fluid connection h, behind the piston there is a pressure fluid connection i. The connection i is connected to a hydraulic control, by means of which either such a high fluid pressure can alternately be given that the valve remains closed despite the pressure of the combustion gases or the fluid pressure can be completely removed. The connection h is connected to a static column of liquid which is dimensioned so that the valve is opened when the liquid pressure behind the piston is removed.

Es ist auch möglich, auf den Flüssigkeitsdruck vor dem Kolben ganz zu verzichten, wenn man es vorzieht, die öffnung des Ventils nur durch den Druck der Verbrennungsgase nach Entlastung des Raumes hinter dem Kolben vorzunehmen. Die Wirkung des Ventils ist ohne weiteres verständlich. Man erkennt, daß die Gase nur geringe Richtungsänderungen erleiden und daß der Düsenraum zwischen Ventil und Fortleitungsteil. sehr klein ist.It is also possible to fully adjust the fluid pressure in front of the piston to do without, if one prefers to open the valve only by the pressure of the combustion gases after releasing the space behind the piston. the The effect of the valve is easy to understand. You can see that the gases only suffer slight changes in direction and that the nozzle space between valve and forwarding part. is very small.

In der zweiten Ausführungsform der Abb. 2 ist das an die Verpuffungskammer a angeschlossene Düsenventil c als Ringschieber ausgeführt, der ebenfalls mit einem Kolben f verbunden ist. Auch in diesem Fall ist sowohl vor dem Kolben ein Flüssigkeitsabschluß lz als auch hinter dem Kolben ein Flüssigkeitsanschluß i vorhanden, um die Steuerung des Schieberventils zu gewollten: Zeiten vorzunehmen. Der Düsenraum zwischen Ventil und Fortleitungsteil d ist in diesem Falle noch weiter verkleinert als im Falle der Abb. i.In the second embodiment of Fig. 2 this is on the deflagration chamber a connected nozzle valve c designed as a ring slide, which is also equipped with a Piston f is connected. In this case, too, there is a liquid seal in front of the piston lz as well as a liquid connection i available behind the piston to the control of the slide valve to intended: times. The nozzle space between the valve and forwarding part d is further reduced in this case than in the case of fig. i.

Es liegt im Wesen der Erfindung, daß die Düsen, ohne daß sich der Erfindungsgedanke ändert, durch jede Leitung ersetzt werden können, welche die Verbrennungsgase einer Verbrauchsstelle zuführt.It is in the essence of the invention that the nozzles without the The idea of the invention changes, can be replaced by any line that carries the combustion gases supplies a point of consumption.

Claims

PATENT ANSI'1ZÜC1iL: i. Nozzle valve arrangement for deflagration chambers of internal combustion engine parts, in which the nozzle valve movement, which is effected by control parts located outside the deflagration chamber, takes place in the direction of the axis of the cylindrically elongated deflagration chamber, the axis of the nozzle leading the combustion gases to the point of consumption running transversely to the chamber axis, characterized in that that part of the nozzle valve which closes the mouth, which is concentric to the axis of the deflagration chamber, is received in an annular space which closely surrounds the chamber mouth and into which the nozzle opens. z. Nozzle valve arrangement according to claim i, characterized in that the part closing off the chamber mouth is formed by the end piece of a pipe slide surrounding the chamber mouth.