DE568960C

DE568960C - Brennstoffduese

Info

Publication number: DE568960C
Application number: DES93348D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Gosslau
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1929-08-11
Filing date: 1929-08-11
Publication date: 1933-01-26

Description

Brennstoffdüse Bei den bisher bekannten Brennstoffdüsen für Wärmekraftmaschinen und Feuerungen macht sich in der Praxis häufig der übelstand bemerkbar, daß sie sich infolge Koksbildung verstopfen. Diese Erscheinung beruht im wesentlichen darauf, daß insbesondere bei hoher thermischer Beanspruchung die Wärmeleitfähigkeit und infolgedessen die Kühlung der bisher für Brennstoffdüsen verwendeten Baustoffe zu gering ist.
Nach der Erfindung soll die Kühlung der Düsen durch Benutzung eines Baustoffes herbeigeführt werden, der die Wärmeabfuhr nach außen durch seine hohe Wärmeleitfähigkeit begünstigt und gleichzeitig eine so hohe Warmfestigkeit aufweist, daß. er auch den Wärmebeanspruchungen zu widerstehen vermag. Die Erfindung besteht darin, daß die Brennstoffdüse entweder ganz oder teilweise aus einer vergüteten Berylliumlegierung hergestellt wird. Bei Luftkühlung empfiehlt .es sich, auch die Kühlrippen aus einer solchen Legierung herzustellen. Die Wärmeleitfähigkeit von vergüteten Berylliumlegierungen ist so hoch, daß bei ihrer Anwendung als Baustoff für Brennstoffdüsen und auch für die Kühlrippen solcher Düsen häufig eine Luftkühlung an Stelle der sonst notwendigen Flüssigkeitskühlung genügt. Es versteht sich von selbst, daß man erforderlichenfalls auch für besondere Fälle die aus einer vergüteten Beryllium-Legierung hergestellten Düsen mit einer Flüssigkeitskühlung, beispielsweise mit Wasserkühlung, versehen kann.
Es ist versucht worden, die Wärme von Brennstoffdüsen durch einen Metallkern hoher Wärmeleitfähigkeit nach außen abzuführen. Es ist ferner vorgeschlagen worden, Teile von Brennkraftmaschinen aus Berylliumlegierungen herzustellen, da von diesen Legierungen eine höhe Wärmebeständigkeit erwartet wurde. Die Erfindung erschöpft sich nicht in der Verwendung von Berylliumlegierungen an sich, sondern besteht in der Verwendung vergüteter Berylliumlegierungen, welche erst die Eigenschaften der hohen Wärmeleitfähigkeit neben hoher Warmfestigkeit zeigen. Das Vergüten besteht im wesentlichen in einem schnellen Abkühlen von Temperaturen zwischen etwa 7oo bis i2oo° C, je nach der Zusammensetzung der betreffenden Legierung und einer anschließenden künstlichen Alterung bei niedrigeren Temperaturen zwischen etwa 25o bis 5oo° C.
Bezeichnet man beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit des Kupfers mit ioo, so ist die Wärmeleitfähigkeit einer Zinnbronze mit 4,90/0 Zinn nur 20, mit 70/0 Zinn 16 und mit io% Zinn 13. Dagegen ist die Wärmeleitfähigkeit einer vergüteten Berylliumbronze von 2,5% Berylliumgehalt,je nachderDauerder Vergütung, 42 bis 48 bei gleichzeitiger hoher Warmfestigkeit der Legierung. Durch das gleichzeitige Vorhandensein dieser beiden Eigenschaften lassen sich - aus vergüteten Berylliumlegierungen leistungsfähige Brennstoffdüsen herstellen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Brennstoffdüse enthält z. B. einen engen Kanal i, durch welchen der Brennstoff hindurchgeht, ein Gewinde 2 zum Einschrauben der Düse, einen Sechskant 3 zum Anziehen derselben, Kühlrippen 4 sowie ein Gewinde 5 zum Verbinden der Düse mit der Brennstoffzuführungsleitung. Im Sinne der Erfindung kann man für die ganze Düse als Baustoff eine Berylliumlegierung wählen. Die fertiggestellte Düse wird dann einem Vergütungsprozeß unterworfen.
Besonders geeignet sind Kupfer-Beryllium-Legierungen, welche bis zu 130/0 -Beryllium enthalten. Auch eignen sich Nickel-Beryllium-Legierungen, Kobalt - Beryllium - Legierungen sowie Eisen-Beryllium-Legierungen, wobei alle genannten --Legierungen noch bis zu etwa insgesamt 40% Zusätze an anderen Metallen, insbesondere Kupfer, Nickel, Aluminium, Magnesium, Zink, Zinn, Phosphor, Silicium und Kohlenstoff enthalten können. Von den letzten drei Elementen kommen im allgemeinen nur Zusätze von Bruchteilen eines Prozentes in Betracht. Die genannten Berylliumlegierungen weisen keine solchen Eigenschaften auf, welche sie für den erwähnten Zweck besonders geeignet erscheinen ließen. Durch eine geeignete Temperaturbehandlung gelingt es aber, insbesondere die Härte und mechanische Festigkeit auf so hohe Werte zu steigern, daß sie einen vorzüglichen Baustoff für die Düse darstellen. Es empfiehlt sich im allgemeinen, die Düse zunächst durch Gießen aus einer Berylliumlegierung herzustellen und sie dann dem thermischen Vergütungsverfahren zu unterwerfen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-i. Brennstoffdüse für Wärmekraftmaschinen oder für Feuerungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer vergüteten Berylliumlegierung hergestellt ist.
2. Düse nach Anspruch i mit Kühlrippen, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zweckmäßig mit der Düse aus einem Stück bestehenden Kühlrippen aus einer vergüteten Berylliumlegierung hergestellt sind.