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DE520114C - Process for the production of compressed gases by combustion in several separate combustion chambers - Google Patents

Process for the production of compressed gases by combustion in several separate combustion chambers

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Publication number
DE520114C
DE520114C DEJ31851D DEJ0031851D DE520114C DE 520114 C DE520114 C DE 520114C DE J31851 D DEJ31851 D DE J31851D DE J0031851 D DEJ0031851 D DE J0031851D DE 520114 C DE520114 C DE 520114C
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DE
Germany
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combustion
chambers
air
jet
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DEJ31851D
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C5/00Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion
    • F02C5/10Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion the working fluid forming a resonating or oscillating gas column, i.e. the combustion chambers having no positively actuated valves, e.g. using Helmholtz effect
    • F02C5/11Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion the working fluid forming a resonating or oscillating gas column, i.e. the combustion chambers having no positively actuated valves, e.g. using Helmholtz effect using valveless combustion chambers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

Verfahren zur Erzeugung von Druckgasen durch Verbrennung in mehreren voneinander getrennten Brennkammern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Druckgas durch Verbrennung in mehreren voneinander getrennten Brennkammern, wobei ein Teil der Verbrennungsgase zur Abgabe von Arbeit und ein anderer Teil zur Einführung der Verbrennungsluft und des Brennstoffes in die Brennkammern dient.Process for the production of compressed gases by combustion in several separate combustion chambers The invention relates to a method for the generation of compressed gas by combustion in several separate Combustion chambers, with part of the combustion gases for the delivery of work and a other part for the introduction of the combustion air and the fuel into the combustion chambers serves.

Die Erfindung besteht darin, daß der aus einer Brennkammer während der Verbrennung abströmende, zur Arbeitsabgabe dienende Gasstrahl und der die Verbrennungsluft fördernde Gasstrahl sich gegenseitig aus ihrer Richtung ablenken, und daß sie sich, ohne sich miteinander zu vermischen, sodann wieder trennen, worauf in veränderter Strömungsrichtung nur die für die Arbeitsabgabe bestimmten Teilstrahlen nach außen zwecks Arbeitsleistung abströmen, während die Teilstrahlen, welche die Verbrennungsluft fördern, in die zu ladende Brennkammer strömen und diese .mit Luft und Brennstoff ausfüllen.The invention consists in that of a combustion chamber during The gas jet flowing off the combustion, serving for the work output and the combustion air conveying gas jet deflect each other out of their direction, and that they without mixing with each other, then separate again, whereupon in changed Direction of flow only the partial jets intended for the work output to the outside for the purpose of work, while the partial jets, which the combustion air promote, flow into the combustion chamber to be charged and this .with air and fuel to complete.

Mit diesem Verfahren wird ohne Hilfe von mechanisch bewegten Steuerungsvorrichtungen, wie Schieber, Ventile usw., ein zur Leistung mechanischer Arbeit dienender Gasstrahl erzeugt, welcher in Wärmekraftmaschinen irgendwelcher Art, z. B. in Turbinen, Kolbenmaschinen, Injektoren und Rückdruckantriebsvorrichtungen, -in mechanische Arbeit umgesetzt werden kann.With this method, without the aid of mechanically moved control devices, like gate valves, valves, etc., a gas jet used to perform mechanical work generated, which in heat engines of any kind, z. B. in turbines, piston engines, Injectors and back pressure drive devices converted into mechanical work can be.

In der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung schematisch dargestellt, und es zeigen Fig: i ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit gerader Kammernanzahl im Axialschnitt, Fig.2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit drei Kammern.Examples of embodiments are shown in the accompanying drawings of the device shown schematically, and FIG. 1 shows an exemplary embodiment a device with an even number of chambers in axial section, FIG. 2 a cross section by a device with three chambers.

Die Vorrichtung nach Fig. i besteht aus vier geschlossenen Kammern ia bis 1d, welche symmetrisch um die Mittelachse herum und parallel zu dieser angeordnet sind. Die Brennkammern haben am oberen Ende Stutzen 2a und 2- und am unteren Stutzen 3a und 3 Sowohl die oberen als auch die unteren Stutzen münden alle schiefwinklig in gemeinschaftliche, axial nach unten gerichtete Düsen; die obere ist mit 4 und die untere mit 5 bezeichnet. Die obere Düse 4 bildet die Strahldüse für einen Injektor 17 und ragt in das trompetenförmige Zentralrohr 7 des Injektors hinein, welcher zum Ansaugen und Beschleunigen der Frischluft dient. Die Frischluft gelangt durch die Öffnungen 8 in das trompetenförmige Rohr und strömt als Strahl 6 unter starker Beschleunigung durch das Injektorrohr nach unten.The device according to FIG. I consists of four closed chambers ia to 1d, which are arranged symmetrically around the central axis and parallel to it are. The combustion chambers have nozzles 2a and 2 at the top and nozzles at the bottom 3a and 3 Both the upper and lower nozzles all open out at an oblique angle in common, axially downwardly directed nozzles; the upper one is marked with 4 and the lower one is denoted by 5. The upper nozzle 4 forms the jet nozzle for an injector 17 and protrudes into the trumpet-shaped central tube 7 of the injector, which serves to suck in and accelerate the fresh air. The fresh air gets through the openings 8 in the trumpet-shaped tube and flows as a jet 6 under stronger Acceleration through the injector tube downwards.

Ebenso wie die oberen Stutzen münden, wie schon angedeutet, auch die unteren Stutzen 34 und 3c unter schiefen Winkeln in eine Düse 5, die Hauptdüse der Vorrichtung, und bilden mit dieser zusammen einen Strahlenlenker 16, welcher den Strahlen, die ihn durchströmen, eine ganz bestimmte Führung erteilt.Just as the upper nozzle open out, like already indicated also the lower nozzle 34 and 3c at oblique angles into a nozzle 5, the main nozzle of the device, and together with this form a beam deflector 16, which gives a very definite guidance to the rays that flow through it.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist die Hauptdüse am unteren Ende im schiefen Winkel abgeschnitten, ähnlich einer Lavaldüse, durch welche der Gasstrahl austritt und z. B. in die Beschauflung von Turbinenrädern gelangt, um dort Arbeit zu verrichten.In the embodiment according to FIG. I, the main nozzle is at the lower end cut off at an oblique angle, similar to a Laval nozzle through which the gas jet exit and z. B. gets into the blading of turbine wheels to work there to perform.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist nun folgende: Findet z. B. in der Kammer ia eine Verbrennung statt, so strömen die hochgespannten Verbrennungsgase mit großer Geschwindigkeit einerseits durch die gekrümmten Abzugsstutzen ?a, die Strahldüse 4 und das Injektorrohr 7 nach unten und andererseits durch die Stutzen 3a und die Hauptdüse 5 nach außen. Die Verbrennungsgase, welche aus der Strahldüse 4 austreten, haben große Geschwindigkeit und hohe Temperatur. Im Injektorrohr 7 entsteht zufolge der durch öffnung 8 mitgerissenen Luft ein Mischgasstrom, der reichlich Frischluft enthält, aber eine Temperatur behält, welche über der Entzündungstemperatur des verwendeten Brennstoffes liegt. Der durch die Stutzen 3a in der Richtung des Pfeiles 9 abströmende Gasstrahl erfährt bei dem Zusammentreffen mit dem aus Injektorrohr 7 kommenden Strahl eine Zusammenziehung sowie Ablenkung nach der Hauptdüse 5, etwa wie es Kurve io andeutet. Wenn nun die Anordnung so getroffen ist, daß z. B. immer in zwei benachbarten Kammern Verbrennungen stattfinden, dann wird der engste Querschnitt der Hauptdüse 5 vollkommen durch die aus den Kammern durch die Stutzen 3a abströmenden Gasstrahlen ausgefüllt, so daß der aus dem Injektorrohr 7 kommende Mischgasstrahl infolge dieses scharfen Abschlusses nicht auch durch die Hauptdüse abströmen kann, sondern in der Richtung des Pfeiles i i abgelenkt -wird und durch den Strahllenker 16 in die zu füllende Kammer ic gelangt.The operation of the device is now as follows: Finds z. Am If combustion takes place in the chamber, the high-tension combustion gases flow at great speed on the one hand through the curved exhaust nozzle? a, the Jet nozzle 4 and the injector tube 7 down and on the other hand through the nozzle 3a and the main nozzle 5 to the outside. The combustion gases coming out of the jet nozzle 4 leak, have high speed and high temperature. In the injector pipe 7 As a result of the air entrained through opening 8, a mixed gas flow is created which is abundant Contains fresh air but maintains a temperature which is above the ignition temperature of the fuel used. The through the nozzle 3a in the direction of the Arrow 9 outflowing gas jet experiences when it meets with the injector tube 7 coming jet a contraction as well as deflection after the main nozzle 5, approximately as indicated by curve io. If now the arrangement is made so that, for. B. always Burns take place in two adjacent chambers, then the narrowest cross section the main nozzle 5 completely through the flowing out of the chambers through the nozzle 3a Gas jets filled so that the mixed gas jet coming from the injector tube 7 as a result of this sharp closure cannot also flow out through the main nozzle, but in the direction of the arrow i i -is deflected and by the beam deflector 16 enters the chamber ic to be filled.

Die Anordnung kann aber auch so getroffen werden, da.ß immer nur in einer Kammer eine Verbrennung stattfindet, dann sind die lichten Weiten der Stutzen 3a und 3c ungefähr ebenso groß wie der engste Querschnitt der Hauptdüse 5, so daß dann durch einen Kammerstrahl allein ein vollkommener Abschluß stattfindet und der Mischgasstrahl durch diesen ebenfalls in der Richtung des Pfeiles i i abgelenkt wird.However, the arrangement can also be made so that only in A combustion takes place in a chamber, then the clear widths of the nozzles 3a and 3c about the same size as the narrowest cross section of the main nozzle 5, so that then through a chamber ray alone a perfect closure takes place and the Mixed gas jet is also deflected by this in the direction of arrow i i will.

Damit im Strahlenlenker die Strahlen keine Wirbel bilden, haben die Stutzen 3a und 3c zylindrische Form oder sind als ganz schwach konische Düsen ausgebildet, so daß die Geschwindigkeiten'dieser beiden Strahlen nicht zu stark verschieden sind, ferner die Oberfläche der Kammerstrahlen möglichst unverletzt bleibt und keine Neigung zeigt, sich mit dem Mischgasstrahl zu vermengsn.The Nozzles 3a and 3c have a cylindrical shape or are designed as slightly conical nozzles, so that the velocities of these two rays are not too different, furthermore, the surface of the ventricular rays remains as intact as possible and no inclination shows to mix with the mixed gas jet.

Die in die Brennkammer ic gelangenden Mischgase treiben die restlichen Verbrennungsgase aus dieser Kammer durch die Stutzen 2c nach der Strahldüse 4. Die Menge der auszustoßenden Verbrennungsgase ist ziemlich klein, da durch das Beharrungsvermögen der während der Verbrennung rasch austretenden Gase in den eben entleerten Kammern eher ein Unterdruck entsteht.The mixed gases reaching the combustion chamber ic drive the remaining ones Combustion gases from this chamber through the nozzle 2c after the jet nozzle 4. The The amount of combustion gases to be emitted is quite small because of the inertia the gases that rapidly escape during combustion in the chambers that have just been emptied rather a negative pressure arises.

Von ganz besonderer Wichtigkeit ist es nun, daß die Mischgase des Injektors mit großer Geschwindigkeit in die verhältnismäßig kleinen Kammern geschleudert werden, diese also rasch füllen und dann plötzlich zum Stillstand gelangen. Da gleichzeitig eine ebenso plötzliche Richtungsänderung beim Aufprallen auf den -oberen Kammerboden stattfindet, so ergibt sich während kleiner Zeiträume, ähnlich wie beim hydraulischen Widder, eine Drucksteigerung, verbunden mit starker Durchwirbelung. Der Injektorstrahl selbst erhält durch die Verbrennungen ständig heftige Impulse, wodurch die Massenstoßwirkung durch Resonanzerscheinungen verstärkt wird, und zwar um so mehr, je höher die Zahl der Impulse gehalten wird. Auf diese Weise ist es möglich, erhebliche Staudrücke für. kurze Zeitdauer zu erzeugen. Während dieser kurzen Zeitdauer findet die Verbrennung des eingeblasenen Brennstoffes statt, die somit unter gutem thermischen Wirkungsgrad erfolgt. Sobald die Verbrennung in Kammer ic mit der daraus entstehenden Drucksteigerung stattfindet, tritt in den Stutzen 3a und 3c eine Umkehrung der Bewegung ein. In diesen Stutzen findet entsprechend den Füllungs-und Verbrennungszeiten, somit eine ständige Umkehrung der Strömungsrichtung statt, während in den Stutzen 2a und 2C fortwährend dieselbe Strömungsrichtung herrscht.It is now of particular importance that the mixed gases of the Injectors at high speed into the relatively small chambers fill them up quickly and then suddenly come to a standstill. Since at the same time an equally sudden change of direction when hitting the upper chamber floor takes place, then occurs during short periods of time, similar to hydraulic Aries, an increase in pressure, combined with a strong vortex. The injector jet itself receives constant violent impulses from the burns, which creates the mass impact is amplified by resonance phenomena, and the more so, the higher the number the impulse is held. In this way it is possible to have considerable back pressures for. to generate a short period of time. During this short period of time the combustion takes place of the injected fuel instead, which is thus under good thermal efficiency he follows. As soon as the combustion in chamber ic with the resulting increase in pressure occurs, a reversal of movement occurs in the connection pieces 3a and 3c. In this connection is found according to the filling and combustion times, thus one constant reversal of the flow direction takes place while in the nozzle 2a and 2C continuously the same direction of flow prevails.

Die Vorrichtung kann entweder aus vielen Kammern, z. B. 5, 6, 7 oder 8, bestehen, oder aus wenigen, am besten aus zwei oder dreien. Bei Vorrichtungen mit vielen Kammern werden die Verbrennungen so eingeleitet, daß diese immer in mindestens zwei Kammern nacheinander beginnend, stattfinden, wodurch dann in der Hauptdüse ein ziemlich gleichbleibender Gasstrahl entsteht. Bei Vorrichtungen mit zwei oder drei Kammern findet immer nur in einer Kammer eine Verbrennung statt. Eine Vorrichtung mit nur zwei Kammern arbeitet bei hohen Verbrennungszahlen ebenfalls regelmäßig genug. je nach der mehr oder weniger raschen Aufeinanderfolge der Verbrennungen ist dann auch der aus der Hauptdüse abströmende Gasstrahl nahezu gleichbleibend oder stoßweise. Im letzteren Falle können die einzelnen Intervalle so groß sein, daß durch das Beharrungsvermögen des Inj ektorstrahles Frischluft angesaugt wird und zwischen zwei Intervallen ebenfalls durch die Hauptdüse abströmen kann, so daß die Luft kühlend auf die Beschaufelung des Turbinenrades wirken kann.The device can either consist of many chambers, e.g. B. 5, 6, 7 or 8, consist, or a few, preferably two or three. With devices with many chambers the burns are initiated in such a way that they are always in at least two chambers starting one after the other, take place, which then results in the main nozzle a fairly constant gas jet is created. For devices with two or three chambers, there is always only one combustion chamber. One device with only two chambers also works regularly at high combustion rates enough. depending on the more or less rapid succession of the burns is then also the one from the Gas jet flowing out of the main nozzle almost constant or intermittent. In the latter case, the individual intervals be so large that fresh air through the inertia of the injector jet is sucked in and also flow out through the main nozzle between two intervals can, so that the air can have a cooling effect on the blades of the turbine wheel.

Fig. a veranschaulicht die Ausführungsform einer Vorrichtung mit drei Kammern im Querschnitt.Fig. A illustrates the embodiment of a device with three Chambers in cross section.

Die Brennstoffzuführung wird in der Weise erreicht, daß durch enge Röhren, welche die Kammern untereinander und mit einem zentral gelegenen Injektor verbinden, hochgespannte und erhitzte Verbrennungsgase, welche aus den Kammern, in welchen Verbrennungen erfolgen, in solche strömen, die gefüllt werden sollen, flüssiger Brennstoff angesaugt, zerstäubt und verdampft wird und in Dämpfform zur Mischung mit der hocherhitzten Verbrennungsluft gelangt, wodurch eine plötzlich einsetzende, explosionsartige Verbrennung erreicht wird. Die Kammern ja bis i d sind mit den engen Röhren 1 3 a und 13-, die in ihren unteren Teil münden, in Verbindung. Die Röhren sind, mit dem anderen Ende an den zentralen Injektor 1q angeschlossen, in welchen der Brennstoff durch das Rohr 15 gelangt, das gewöhnlich noch als die Zufuhr regelnde Einrichtung ausgebaut ist.The fuel supply is achieved in such a way that, through narrow tubes which connect the chambers to one another and to a centrally located injector, high-tension and heated combustion gases, which flow from the chambers in which combustion takes place, into those which are to be filled, more liquid Fuel is sucked in, atomized and evaporated and comes in vapor form to mix with the highly heated combustion air, whereby a sudden, explosive combustion is achieved. The chambers ja to id are connected to the narrow tubes 1 3 a and 13- which open into their lower part. The tubes are connected at the other end to the central injector 1q, into which the fuel passes through the tube 15 , which is usually still developed as a supply-regulating device.

Im Ausführungsbeispiel ist die Wirkungsweise der Brennstoffzuführung folgende: Findet z. B. in Kammer ja eine Verbrennung statt, dann strömen von dieser durch Verbindungsröhren 13 a heiße, hochgespannte Verbrennungsgase nach dem Inj ektor 14, wo der Brennstoff durch das Rohr 15 angesaugt und zerstäubt wird. Durch die Röhren i3-, in denen der zerstäubte Brennstoff vollständig in Dampfform übergeht, wird er nach der Kammer je , d. h. der Kammer unter Staudruck, mit großer Geschwindigkeit als heißer Gasdampfstrom gefördert. Dies wird dadurch erreicht, daß der Injektor 14 auch als Brennstoffverteiler ausgebildet ist und der Reilienfolge entsprechend eine Kammer nach der anderen mit Brennstoff versieht. Vermöge der Wirbelung der über Zündtemperatur erwärmten Mischluft findet in Kammer ic alsbald eine explosionsartige Verbrennung statt. Auch der Brennstoffdampf kann über seine Entzündungstemperatur erwärmt sein, was angängig ist, da die beigemischten Verbrennungsgase keinen freien Sauerstoff enthalten.In the exemplary embodiment, the mode of operation of the fuel supply is as follows: B. in the chamber yes a combustion, then flow from this through connecting tubes 13 a hot, high-tension combustion gases to the injector 14, where the fuel is sucked in through the tube 1 5 and atomized. Through the tubes i3-, in which the atomized fuel passes completely into vapor form, it is conveyed to the chamber, ie the chamber under dynamic pressure, at high speed as a hot gas vapor stream. This is achieved in that the injector 14 is also designed as a fuel distributor and supplies one chamber after the other with fuel according to the sequence of lines. Due to the swirling of the mixed air heated above the ignition temperature, an explosive combustion soon takes place in chamber ic. The fuel vapor can also be heated above its ignition temperature, which is common because the added combustion gases do not contain any free oxygen.

Werden durch diese Zuführung des Brennstoffes in kleinen Zeitabständen in einer Kammer nach der anderen die Verbrennungen eingeleitet, dann ändert die Abschlußfläche der ausströmenden Verbrennungsgase bei i o in Fig. i ständig ihre Lage, so daß in der Reihenfolge immer neue Kammern gefüllt, entzündet und entleert werden.Are by this supply of fuel in small time intervals the burns are initiated in one chamber after the other, then the changes The end surface of the outflowing combustion gases at i o in FIG Position so that new chambers are always filled, ignited and emptied in the sequence will.

Der Mischungsstrom des Injektors enthält Verbrennungsgase. Solange die der Frischluft beigemischten Verbrennungsgase das Verhältnis a : 3 nicht überschreiten, findet keine Störung einer raschen Verbrennung statt, vorausgesetzt, daß keine Schmieröldämpfe anwesend sind, welche als Schutzkolloide die Verbrennung hindern. Es ist auch bekannt, daß die Anwesenheit von chemisch unbeteiligten Körpern, wie die Verbrennungsgase es sind, die Höchstarbeit nahezu nicht beeinflussen, wenn die Verbrennungsgase nicht im dissoziierten Zustand abströmen, da sich ihre Entropie nicht ändert.The mixture stream of the injector contains combustion gases. So long the combustion gases added to the fresh air do not exceed the ratio a: 3, there is no disruption to rapid combustion provided that there are no lubricating oil vapors are present, which act as protective colloids to prevent combustion. It is also known that the presence of chemically uninvolved bodies, such as the combustion gases there are almost no effect on the maximum work if the combustion gases do not in the dissociated state, since their entropy does not change.

Versuche haben ferner ergeben, daß ein Strahlgebläse, dessen Mischgasstrom in kleinen Zeitabständen durch Massenstoß jeweils in Druck umgesetzt wird und bei dem ein Teil der Wärme des Treibgasstrahles später, z. B. in einem Turbinenrad, wieder in nutzbare Arbeit umgesetzt werden kann, wie dies im vorliegenden Fall geschieht, sehr wirtschaftlich arbeitet. Ferner ist zu beachten, daß die Verdichtung im primären Teil der Vorrichtung stattfindet und somit der Wirkungsgrad des Verdichters nicht mehr mit dem Wirkungsgrad z. B. eines Curtisrades multipliziert werden muß, was der Fall wäre, wenn die Frischluft durch einen mit der Turbine gekuppelten Verdichter verdichtet würde.Tests have also shown that a jet fan, its mixed gas flow is converted into pressure at small time intervals by mass impact and at which part of the heat of the propellant jet later, z. B. in a turbine wheel, can be converted back into usable work, as is done in the present case, works very economically. It should also be noted that the compression in the primary Part of the device takes place and thus the efficiency of the compressor does not more with the efficiency z. B. a Curtis wheel must be multiplied what the case would be if the fresh air were to flow through a compressor coupled to the turbine would be condensed.

Die sämtlichen Teile der Vorrichtung sind gewöhnlich von einem Mantel i a umgeben; die entstehenden Hohlräume sind von der Kühlflüssigkeit ausgefüllt.All parts of the device are usually of a jacket i a surround; the resulting cavities are filled with the coolant.

Zwecks Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades wird die Innentemperatur der Wandungen der Brennkammern auf der Entzündungstemperatur des Treibmittels gehalten. Dadurch wird die durch das Kühlmittel abgeführte Wärmemenge verringert und die Verbrennung des Treibmittels vollständig, da die Temperatur des brennenden Gemisches selbst in der Nähe der Wandungen nicht mehr unter der Entzündungstemperatur des Treibmittels ist.In order to improve the thermal efficiency, the internal temperature the walls of the combustion chambers are kept at the ignition temperature of the propellant. This reduces the amount of heat dissipated by the coolant and reduces combustion of the propellant completely, as the temperature of the burning mixture itself in the vicinity of the walls no longer below the ignition temperature of the propellant is.

Die Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades tritt bei mit Erdölen betriebenen. Vorrichtungen schon bei einer Temperatur der Wandungen von q.8o bis 5oo° C ein, da die Entzündungstemperatur von Erdölen hier schon erreicht ist. Werden sehr wärmebeständige Baustoffe angewandt, so kann die Temperatur auch über 5oo° C gehalten werden.The improvement in thermal efficiency occurs with petroleum operated. Devices already at a temperature of the walls from q.8o to 500 ° C, since the ignition temperature of petroleum has already been reached here. Will If very heat-resistant building materials are used, the temperature can also exceed 5oo ° C to be held.

Dies wird z. B. bei Wasserkühlung dadurch erreicht, daß die Wände des Verbrennungsraumes außen nicht mehr überall von Wasser umspült werden, sondern nur noch Teile davon in mehr oder weniger regelmäßiger Verteilung, so daß durch Verringerung der wärmeabführenden Oberfläche die Innentemperatur der Wandungen auf der Höhe von q.5o bis 5oo° C gehalten wird.This is z. B. achieved with water cooling that the walls of the combustion chamber are no longer washed around with water everywhere, but only parts of it in a more or less regular distribution, so that through Reducing heat dissipating Surface the internal temperature the walls are kept at a height of 50 to 50 ° C.

Die höhere Temperatur der Kammerwände kann auch dadurch erreicht werden, daß das Kühlwasser in bekannter Weise unter entsprechendem Druck auf höherer Temperatur gehalten wird oder daß mit Dampf gekühlt wird; bei Luftkühlung kann die Kühlrippenoberfläche entsprechend verringert werden.The higher temperature of the chamber walls can also be achieved by that the cooling water in a known manner under appropriate pressure at a higher temperature is held or that is cooled with steam; with air cooling, the cooling fin surface be reduced accordingly.

Als Kühlmittel können auch geschmolzene Salze angewandt werden. Besonders eignen sich Mischungen von Fluoriden, Bisulfaten und Chloriden, da sich ihr Schmelzpunkt bei etwa 3oo° C befindet und sie bei q.00° C dünnflüssig genug sind, um durch Temperaturunterschiede in Strömung zu geraten, so daß ein Wärmeausgleich gewährleistet wird, und da sie sich bis i ooo° C nicht zersetzen und Eisen nicht angreifen.Molten salts can also be used as coolants. Particularly Mixtures of fluorides, bisulfates and chlorides are suitable because their melting point is different at about 300 ° C and at q.00 ° C they are thin enough to withstand temperature differences to get into a flow, so that a heat balance is guaranteed, and since they do not decompose up to 10,000 ° C and do not attack iron.

Dünnwandige Teile, wie z. B. Düsen, Umlaufschaufeln usw., können ebenfalls mit den geschmolzenen Salzen in Berührung gebracht werden, um sich auf diese Weise vor dem Ausglühen oder Schmelzen zu bewaluen.Thin-walled parts, such as B. nozzles, rotating blades, etc., can also to be brought into contact with the molten salts in order to become in this way to guard against annealing or melting.

Die Strömungsenergie des aus der Hauptdüse abfließenden Treibgasstrahles wird in Turbinen oder Kolbenmaschinen in mechanische Arbeit umgesetzt, oder aber sie kann in Rückdruckvörrichtungen unmittelbar in Schub umgesetzt werden, wodurch Fahrzeuge ohne mechanisch bewegte Teile ihren Antrieb erhalten.The flow energy of the propellant gas jet flowing out of the main nozzle is converted into mechanical work in turbines or piston machines, or else it can be converted directly into thrust in Rückdruckvörrichtungen, whereby Vehicles without mechanically moving parts get their drive.

Es ist selbstverständlich, daß die Vorrichtung auch andere Ausführungsformen, wie hier beschrieben, haben kann. So wäre es beispielsweise möglich, den Strahllenker 16 allein zu benutzen und die Verbrennungsluft durch einen mechanischen Verdichter zu verdichten. Auch könnte die Kombination des Strahllenkers und des Frischluftinjektors beibehalten werden, dessen Ausgangvolumen jedoch z. B. durch ein Kreiselgebläse vergrößert wird, was für Flugzeuge Anwendung finden könnte. .It goes without saying that the device can also be used in other embodiments, as described here. For example, it would be possible to use the beam deflector 16 to use alone and the combustion air through a mechanical compressor to condense. The combination of the jet guide and the fresh air injector could also be used are retained, but the initial volume z. B. by a centrifugal fan is enlarged, which could be used for aircraft. .

Die Zuführung des Brennstoffes ließe sich auch durch eine Pumpe bewerkstelligen und dessen Verteilung durch Ventile und Drehschieber.The fuel could also be supplied by a pump and its distribution through valves and rotary slide valves.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Erzeugung von Druckgasen durch Verbrennung in mehreren voneinander getrennten Brennkammern, wobei ein Teil der Verbrennungsgase zur Abgabe von Arbeit und ein anderer Teil zur Einführung der Verbrennungsluft und des Brennstoffes in die Brennkammern dient, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer Brennkammer während der Verbrennung abströmende, zur Arbeitsabgabe dienende Gasstrahl und der die Verbrennungsluft fördernde Gasstrahl sich gegenseitig aus ihrer Richtung ablenken, und daß sie sich, ohne sich miteinander zu vermischen, sodann wieder trennen, worauf in veränderter Strömungsrichtung nur die für die Arbeitsabgabe bestimmten Teilstrahlen nach außen zwecks Arbeitsleistung abströmen, während die Teilstrahlen, welche die Verbrennungsluft fördern, in die zu ladende Brennkammer strömen und diese mit Luft und Brennstoff ausfüllen. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbrennungsluft fördernden Gasteilstrahlen die Luft zunächst in an sich bekannter Weise mittels eines Strahlgebläses (q., 17) ansaugen, sich sodann mit der Luft mischen, worauf das Gasluftgemisch in die Brennkammer einströmt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft mit großer Geschwindigkeit in die Brennkammern gefördert wird und hier ihre Strömungsgeschwindigkeit schnell zum Stillstand gebracht wird, so daß in den Kammern eine die Verbrennung fördernde Drucksteigerung des Gemisches erzielt wird. q.. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und a mit einer Mehrzahl von Brennkammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammern (ja , 1b. .) um eine Luft- oder Gemischzuleitung (7) angeordnet sind, und daß sie durch Kanäle (3a, 3b . .) mit der auf einer Achse mit der- Zuleitung (7) liegenden Hauptdüse (5) in Verbindung stehen, wobei die Kanäle (3a, 3b..) winklig zur Achse der Zuleitung und der Haupt-_ düse stehen, so daß beim Austreten eines Teilstrahles aus einer der Kammern (ja , 1 b . .) und dadurch die übrigen Kammern (ia, ib..) nach der Zuleitung (7) zu offen bleiben.PATENT CLAIMS i. Process for the generation of compressed gases by combustion in several separate combustion chambers, part of the combustion gases serving to deliver work and another part serving to introduce the combustion air and fuel into the combustion chambers, characterized in that the one flowing out of a combustion chamber during combustion , the gas jet serving for the work output and the gas jet promoting the combustion air deflect each other out of their direction, and that they then separate again without mixing with each other, whereupon only the partial jets intended for the work output flow outwards in a changed direction of flow for the purpose of work, while the partial jets, which promote the combustion air, flow into the combustion chamber to be charged and fill it with air and fuel. z. Method according to claim i, characterized in that the partial gas jets conveying the combustion air first suck in the air in a manner known per se by means of a jet fan (q., 17), then mix with the air, whereupon the gas-air mixture flows into the combustion chamber. 3. The method according to claim i, characterized in that the combustion air is conveyed at high speed into the combustion chambers and here its flow rate is quickly brought to a standstill, so that a pressure increase of the mixture promoting combustion is achieved in the chambers. i .. q apparatus for carrying out the method according to the claims and a having a plurality of combustion chambers, characterized in that the combustion chambers (yes, 1b..) are arranged around an air or mixture feed line (7), and that through them channels (3a, 3b..) Are connected to the main nozzle (5) lying on an axis with the feed line (7), the channels (3a, 3b ..) being at an angle to the axis of the feed line and the main nozzle so that when a partial jet emerges from one of the chambers (yes, 1 b .) and thereby the remaining chambers (ia, ib ..) after the feed line (7) remain too open.
DEJ31851D 1926-09-23 1927-08-10 Process for the production of compressed gases by combustion in several separate combustion chambers Expired DE520114C (en)

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CH520114X 1926-09-23

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