Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Betrieb einer Krafterzeugungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verbesserung der Durchführung des Verfahrens
zum Betrieb einer Krafterzeugungsanlage, welche einen als Kolbenbrennkraftmaschine
ausgebildeten Hochdruckteil und einen als zusätzliche Entspannungsmaschine (z. B.
Gasturbine, Rückstoßdüse u. dgl.) ausgebildeten Niederdruckteil sowie einen Luftverdichter
umfaßt, wobei ein Teil des vom Verdichter geförderten, ständig strömenden Spül-
und Ladeluftstromes die die Ein- und Auslaßöffnungen des Arbeitszylinders der Kölhenbrennkraftmaschine
teilweise begrenzenden Stege zwecks Aufnähme von Wärme zur Erhöhung des Arbeitsvermögens
des Luftstromes innen oder außen oder auf beiden Seitenumströmt, nach Zusatzpatent
768 ö82.Device for carrying out the method for operating a power generation system
The invention relates to a device for improving the implementation of the method
to operate a power generation system, which is a piston internal combustion engine
designed high-pressure part and one as an additional expansion machine (e.g.
Gas turbine, thrust nozzle and the like) formed low-pressure part and an air compressor
includes, wherein a part of the compressor conveyed, constantly flowing flushing
and charge air flow through the inlet and outlet openings of the working cylinder of the Cologne internal combustion engine
partially limiting webs for the purpose of absorbing heat to increase the work capacity
of the air flow flows around inside or outside or on both sides, according to additional patent
768 ö82.
Es liegt im Wesen des durch das Zusatzpatent 768o8:2 beschriebenen
Triebwerkes, daß die einen Teil des Triebwerkes bildende Kolbenbrennkraftmaschine
mit außerordentlich hohen Drehzahlen läuft. Die entsprechend
dieser
hohen Drehzahl außerordentlich rasch aufeinanderfolgenden Zündungen haben eine außerordentlich
gesteigerte Wärmebeanspruchung zur Folge, der naturgemäß die Auslaßglieder, d. h.
wenn die Kolbenbrennkraftmaschine (was meist der Fall sein wird) als Zweitaktmaschine
ausgebildet ist, die Auslaßstege am meisten ausgesetzt sind. L m die Wärmebeanspruchungen
einerseits in technisch tragbaren Grenzen zu halten und um andererseits die erheblichen
dabei frei «-erdenden NUrmemengen für die Leistung des Triebwerkes nutzbringend
zu verwenden, «,erden gemäß dem Zusatzpatent 768 082 die Stege nicht nur während
der Spül- und Ladeperiode innen, d. h. vom Zylinderinnenraum aus, sondern auch außen,
und zwar durch einen ununterbrochenen Luftstrom bespült.It is in the essence of what is described by additional patent 768o8: 2
Engine that the piston internal combustion engine forming part of the engine
runs at extraordinarily high speeds. The accordingly
this
high speed extremely rapidly successive ignitions have an extraordinarily
increased thermal stress, which naturally affects the outlet members, d. H.
if the piston internal combustion engine (which will usually be the case) as a two-stroke engine
is formed, the outlet webs are most exposed. L m is the thermal stress
on the one hand to keep within technically acceptable limits and on the other hand to keep the considerable
free «-grounding quantities are beneficial for the performance of the engine
to use, «, according to the additional patent 768 082, the webs are not only grounded during
the flushing and loading period inside, d. H. from the inside of the cylinder, but also from the outside,
washed by a continuous stream of air.
Es ist leicht einzusehen, daß einer solchen an sich brauchbaren Einrichtung
hinsichtlich der Maschinengröße eine Grenze gesetzt ist, die erreicht wird, wenn
zwischen der an die Stege abgegebenen Wärmemenge und der vom Luftstrom zwecks Erhöhung
seines Arbeitsvermögens aufnehmbaren Wärmemengen Gleichgewicht herrscht. Bei noch
weiterer Steigerung der Maschinengröße tritt eine Verschiebung dieses Gleichgewichts
in der Weise ein, daß die Temperatur der Stege unbeherrschbar steigt, da bekanntlich
der Zylinderinhalt und mit ihm die entwickelte Wärmemenge in der dritten Potenz
wächst, während die Stegflächen nur mit der zweiten Potenz zunehmen. Durch die das
technisch tragbare -Maß überschreitende Temperaturerhöhung treten Verformungen auf,
die den Dauerbetrieb des hier in Frage stehenden Triebwerkes beeinträchtigen.It is easy to see that such an inherently useful device
a limit is set with regard to the machine size, which is reached if
between the amount of heat given off to the webs and that of the air flow for the purpose of increasing it
his work capacity absorbable amounts of heat is in equilibrium. At still
A further increase in the machine size results in a shift in this equilibrium
in such a way that the temperature of the webs increases uncontrollably, as is well known
the cylinder content and with it the amount of heat developed in the third power
grows, while the land areas only increase with the second power. Through the that
Technically acceptable temperature increase that exceeds the limits, deformations occur,
which affect the continuous operation of the engine in question.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden,
daß bei Anordnung mehrerer Auslaßschlitze nebeneinander ein Teil des ständig strömenden
Spül- und Ladeluftstromes auf der Zylindereinlaßseite von der Zuleitung durch eine
Abzweigung in einen den Zylinder hufeisenförmig umschließenden Hohlraum gelangt,
der in leitender Verbindung mit Steigleitungen der hohlen Auslaßstege steht und
von dort dem als Entspannungsmaschine (z. B. Gasturbine, Rückstoßdüse) ausgebildeten
Niederdruckteil zufließt.According to the present invention, these disadvantages are avoided by
that when several outlet slots are arranged side by side, part of the constantly flowing
Purge and charge air flow on the cylinder inlet side from the supply line through a
Junction enters a cavity enclosing the cylinder in the shape of a horseshoe,
which is in conductive connection with risers of the hollow outlet webs and
from there it is designed as an expansion machine (e.g. gas turbine, thrust nozzle)
Low pressure part flows in.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb. i einen Mittellängsschnitt durch einen Zylinder einer Zweitaktkolbenbrennkraftmaschine
außerordentlich hoher Drehzahl gemäß der Erfindung und Abb. 2 einen Ouerschnitt
gemäß Linie.II-11 der Abb. i (unter Fortlassung des Kolbens). Wie aus den Abbildungen
ersichtlich, bewegt sich der Kolben i in dem Zylinder 2. wobei er in bekannter Weise
sowohl die Einlarschlitze 3 als auch die Auslaßschlitze .4 steuert. In der Höhe
der Schlitze wird der ZZ-linder von einer Verkleidung 3 umgeben, die vor den Einlaßschlitzen
3 einen Zuströmkanal 6 und hinter den Auslaßschlitzen 4 einen Abströmkanal 7 bildet
und die den Zylinder auch an der engsten Stelle nicht berührt, sondern Leitungen
8, und 8G frei läßt, durch «-elche die verdichtete Luft im ununterbrochenen Strom
in Richtung der Pfeile p1 hindurchfließt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
It shows Fig. I a central longitudinal section through a cylinder of a two-stroke piston internal combustion engine
extremely high speed according to the invention and Fig. 2 a cross section
according to line II-11 of Fig. i (omitting the piston). As from the pictures
it can be seen that the piston i moves in the cylinder 2. whereby it moves in a known manner
controls both the inlet slots 3 and the outlet slots .4. In height
of the slots, the ZZ-linder is surrounded by a lining 3, which is in front of the inlet slots
3 forms an inflow channel 6 and behind the outlet slots 4 an outflow channel 7
and which does not touch the cylinder even at the narrowest point, but rather lines
8, and 8G let free the compressed air in the uninterrupted flow through «-elche
flows through it in the direction of the arrows p1.
Da es sich hier entsprechend der außerordentlich hohen Drehzahl um
bisher nicht erreichte hohe Luftgesch-,vindigkeiten handelt, erscheint es zweckmäßig,
die Einlaßstege 9 um die Auslaßstege io (wie aus Abb. 2 ersichtlich) stromlinienförmig
zu gestalten.Since it is here according to the extraordinarily high speed
high air velocities not previously achieved, it appears expedient to
the inlet webs 9 around the outlet webs io (as can be seen from Fig. 2) streamlined
to design.
Ein Teil des vom Verdichter geförderten Luftstromes wird von dem Zuströmkanal6
abgezweigt und durch eine Leitung i i geführt, welche den Zylinder in einem hufeisenförmigen
Hohlraum 12 umschließt, in welchen die als Stegleitungen 13 ausgebildeten
hohlen Auslaßstege io münden. Die Hohlstege werden in Richtung der Pfeile p.., durchflossen,
und die dabei von der verdichteten Luft aufgenommene Wärmeenergie wird gemäß dem
Hauptpatent unter Erzeugung von Rückstoß in einer (nicht gezeichneten) Entspannungseinrichtung
in kinetische Energie verwandelt.Part of the air flow conveyed by the compressor is branched off from the inflow channel 6 and passed through a line ii which encloses the cylinder in a horseshoe-shaped cavity 12 in which the hollow outlet webs 13 formed as webs 13 open. The hollow webs are traversed in the direction of arrows p .., and the thermal energy absorbed by the compressed air is converted into kinetic energy according to the main patent with the generation of recoil in a relaxation device (not shown).