DE2154714C3 - Erhitzer für einen Heissgasmotor - Google Patents
Erhitzer für einen HeissgasmotorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Erhitzer für einen Heißgasmotor, bestehend aus mehreren U-förmigen
Rohrelementen, in denen das Arbeitsmedium unter Aufnahme von Wärme aus einem von einer äußeren
Wärmequelle gelieferten Heizmittelstrom von dem heißen in den kalten Raum des Heißgasmotors auf dem
Wege über einen Regenerator und einen Kühler sowie in umgekehrter Richtung strömen kann, wobei der eine
der beiden im Strömungsweg des Heizmittels hintereinanderliegenden Rohrschenkel jedes U-förmigen Rohrelementes
an den heißen Raum und der andere Rohrschenkel an den Regeneratorraum angeschlossen
ist.
Der Erhitzer ist der Wärmetauschor auf der Seite der
Energiezufuhr beim Heißgasmotor und hat die Aufgabe, Wärme aus einem Heizmittelstrom, z. B. Verbrennungsgas,
unter Abkühlung des Heizmittelstromes aufzunehmen und an das innere Kreislaufmedium, z. B. Helium,
abzugeben. Die Temperatur- bzw. Energiespanne des Heizmittelstromes muß dabei möglichst vollständig bis
herab zur Temperatur des Kreislaufmediums ausgenutzt werden.
Demgegenüber darf der Erhitzer nur eine beschränkte Größe haben, da der innere Raum für da:
Kreislaufmedium einen Schadraum für den Heißgasmotor bedeutet.
Ein Erhitzer, ebenfalls bestehend aus Rohrelementen ist z. B. in der DT-PS 8 06 740 dargestellt unc
beschrieben. Er erfüllt die in den beiden vorstehende! Absätzen erwähnten Forderungen nur durch eini
schwer zu fertigende und im Betrieb anfällig! Konstruktion. Bei diesem bekannten Erhitzer sind dii
U-förmigen Rohrelemente am Umfang eines zylindri sehen Verbrennungsraumes angeordnet, dessen ein'
Stirnseite von der äußeren Wärmequelle in Gestal eines Brenners und dessen andere Stirnseite von de
Wand des heißen Raumes gebildet wird. Die Verbren nungsgase strömen zunächst in Achsrichtung de
Verbrennungsraumes und werden an der Wand de heißen Raumes in Richtung auf die Rohrelement
jmgelenkt Hierzu ist ein Hitzeschild erforderlich,
Jessen Haltbarkeit unter der Einwirkung der bis zu 20000C heißen Verbrennungsgase ungenügend ist Ein
weiterer Nachteil der bekannten Bauart besteht darin, daß jeder Zylinder eines mehrzylindrigen Heißgasmotors in Reihenbauart mit einem eigenen Brenner mit
allen zugehörigen Hilfseinrichtungen, wie Luftvorwärmer und Brennstoffzerstäuber separat ausgerüstet sein
muß.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, den Erhitzer so zu gestalten, daß er für
Heißgasmotoren mit mehreren Zylindereinheiten in Reihenanordnung geeignet ist
Diese Aufgabe wird an einem Erhitzer der eingangs genannten Bauart erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Rohrschenkel nebeneinander in Ebenen angeordnet sind, wobei der eine Rohrschenkel eines U-förmigen
Rohrelements jeweils in einer ersten Ebene und der andere Rohrschenkel jeweils in einer zweiten, zu der
ersten parallelen Ebene liegt, und wobei das Heizmittel quer zu den Längsachsen der Rohrschenkel und quer zu
den Ebenen strömt, in denen die Rohrschenke! angeordnet sind.
Durch diese Anordnung der Rohrelemente wird die schädliche Umlenkung des Heizmittelstromes durch ein
ungekühltes Bauteil, wie einen Hitzeschild, völlig vermieden Durch den Fortfall der Umlenkung hat das
Verbrennungsluftgebläse weniger Widerstand zu überwinden und benötigt demgemäß weniger Antriebsleistung.
Die Zuordnung des oder der Brenner zu den Arbeitszylindern des Heißgasmotors wird wesentlich
freizügiger und es können mehrere Arbeitszylinder eines Reihenmotors auch von einem Brenner versorgt
werden. Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei der bekannten Anordnung der Rohrelemente auf einem
Kreis können sich Wärmedehnungen bei den U-förmigen Rohrelementen unter dem Einfluß des in einer
Richtung durch den Erhitzer strömenden Heizmittels und der damit verbundenen höheren Temperatur auf
der Anströmseite frei entfalten. Dabei ergibt sich eine Auswärtskrümmung des bogenförmigen Endes in
Richtung des Heizmittelstromes, wobei die erfindungsgemäüe
Anordnung der flachen Rohrgitter keine Veränderungen der Durchirittsquerschnute zwischen
den Rohren für den Heizmittelstrom mehr auftreten läßt. Diese Durchtrittsquerschnitte müssen genau
eingehalten werden und während des Betriebes unverändert bleiben, da ihre Größe die Wärmeaufnahme
aus dem Heizmittelstrom bestimmt.
Zwar ist es durch die DTPS 8 92 533 bekannt, die
Rohre eines Erhitzers für Heißgasmotoren auf einem Teil ihrer Längserstreckung so zu gestalten, daß sie in
diesem Teilbereich ein ebenes Rohrgitter bilden. Diese Bauart ist jedoch zur Lösung der gestellten Aufgabe
ungeeignet, da der insgesamt die Verbindung zwischen zwei Arbeitsräumen des bekannten Heizgasmotors
darstellende Erhitzer kein flaches Bauteil ist, wodurch auch diesem Erhiuer die Nachteile der Ausführung nach
der DT-PS 8 06 740 eigen sind.
Vorteilhaft wird eine gleich große Wärmedurchgangsleistung
für alle beteiligten Rohre dadurch verwirklicht, daß alie oder, wie durch die CH-PS
2 76 825 an sich bekannt, nur die im Heizmittelstrom hinter dem ersten Rohrgitter liegenden Rohrschenkel
mit Wärmeübertragungsrippen versehen sind, wobei, wie an sich bekannt durch das DT-Gbm 19 22 547, die
Rippenflächen der jeweils zuerst angeströmten Rohrgitter kleiner sind als die Rippenflächen der nachfolgend
angeströmten Rohrgitter. Dadurch läßt sich sowohl bei einer zweireihigen als auch bei einer vierreihigen
Rohrgitteranordnung erreichen, daß in jedem Rohrgitter der gleiche Anteil des zur Verfügung stehenden
Energiepotentials aus dem Heizmittelstrom in den inneren Kreislauf übergeht Bei einer dreireihigen
Rohrgitteranordnung, bei der die zweiten und dritten Rohrgitter jeweils nur halb so viel Rohre aufweisen als
das erste Rohrgitter, wird von dem ersten Rohrgitter ebensoviel Wärme übertragen wie von den beiden
nachgeordneten Rohrgittern.
Eine bessere Freizügigkeit in der Auslegung der Berippung wird vorteilhaft dadurch erreicht daß drei
Rohrgitter vorhanden sind, wobei jeweils neben einem Rohrelement, dessen Rohrschenkel in der ersten und
dritten Rohrgitterebene stehen, ein U-förmiges Rohr element angeordnet ist dessen Rohrschenkel in der
ersten und zweiten Rohrgitterebene stehen, wobei die ersten, zweiten und dritten Rohrgitter nacheinander von
dem Heizmittel durchströmt werden. Das Arbeitsmedium des inneren Kreislaufes durchströmt dabei zuerst
das erste Rohrgitter, das ohne Rippen sein kann, und darauf von Rohrelement zu Rohrelement abwechselnd
das zweite oder dritte Rohrgitter, wobei das zweite Rohrgitter mit relativ kleinen und das dritte Rohrgitter
mit relativ großen breiten Rippen besetzt ist. Die Ausgänge des zweiten und dritten Rohrgitters sind
hierbei in einem Sammelkanal zusammengefaßt.
Eine bedeutende Verkleinerung der Anströmfläche des Erhitzers wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß vier
Rohrgitter vorhanden sind, wobei jeweils neben einem U-förmigen Rohrelement, dessen Rohrschenkel in der
ersten und vierten Rohrgitterebene stehen, ein U-förmi
ges Rohrelement angeordnet ist, dessen Rohrschenkel in der zweiten und dritten Rohrgitterebene stehen,
wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Rohrgitter
nacheinander von dem Heizmittel durchströmt werden. Das Arbeitsmedium des inneren Kreislaufes durchströmt
zuerst das erste und zweite Rohrgitter. gespeist aus einem gemeinsamen Sammelkanal, und darauf das
dritte und vierte Rohrgitter, deren Ausgänge in einem Sammelkanal zusammengefaßt sind. Durch diese
Anordnung werden Höhe und/oder Breite (Rohrgitter
länge) des Erhitzers kleiner als bei der Anordnung mit
zwei Rohrgittern. Bei gleicher Hohe des Rohrguters hat der vierreihige Erhitzer eine um etwa 30 -40%
geringere Breite als der zweireihige Erhitzer, da entsprechend weniger Rohrschenkel zu einem Rohrgit
ter gehören. Bei gleicher Breite wird der vierreihige
Erhitzer etwa 10-20% niedriger als ein zweireihiger Erhitzer. Das Bauvolumen des Heißgasmotors wird
durch die Verkleinerung der Anströmfläche des Erhitzers entscheidend vermindert. Bei dem vierreihigen
Erhitzer ergeben sich erheblich größere Spalte zwischen den Rohren als bei item zweireihigen Erhitzer.
Dadurch lassen sich die F "hit/er und die zugehörigen
Sammelkanäle bei einem Mehrzylinder Reihenmotor problemloser nebeneinander setzen.
Die U-förmigen Rohrelemente sind, wie bereits erwähnt, mit den freien Enden ihrer Rohrschenkel an
Sammelkanäle angeschlossen, die aus Herstellungsgründen mit den Wänden des heißen Raumes bzw. des
Regencratorraumes vorteilhaft aus einem Stück beste hen können. Sie können aber auch lediglich mit den
Wänden der erwähnten Räume verbunden sein.
Zur Erhöhung des Wärmeüberganges vom Heizmittelstrom an die Rippen können die Oberflächen der
Wärmeübertragungsrippen zur Steigerung der Strö
mungsturbulenz vorteilhaft genarbt sein.
Eine wirtschaftliche Herstellung der U-förmigen Rohrelemente wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß die
Rohrelemente aus je zwei geraden Rohrstücken und einem' Rohrbogen zusammengesetzt sind. Dadurch
ergeben sich Einzelteile, die den Anforderungen des Feingußverfahrens, insbesondere hinsichtlich der Kernherstellung
und -lagerung gerecht werden. Die Anwendung des Feingußverfahrens erlaubt die Verwendung
von hochhitzebeständigen Werkstoffen, die einer knetenden oder spanabhebenden Formgebung nicht
mehr zugänglich sind. Dadurch wird es möglich, Arbeitstemperatur oder -druck des Heißgasmotors bei
gleicher Lebensdauer der Erhitzerelemente zu erhöhen und damit die Leistungsdichte zu steigern.
Vorteilhaft können die U-förmigen Rohrelemente auch aus gezogenen Rohren aus hitzebeständigen
Knetlegierungen aufgebaut sein, wobei etwa vorhandene Wärmeübertragungsrippen aufgelötet sind. Dadurch
wird ein Biegen und Verformen der Rohre und damit eine örtliche Überdehnung, die zu Rissen führen kann,
vermieden. Die geraden Rohrschenkel ermöglichen die Einsparung von Ärbeitsgängen bei der Herstellung.
Damit ein möglichst gleichmäßiger Wärniefluß von den Rippen /.um Kernrohr stattfindet, können die
Wärmeübertragungsrippen vorteilhaft auf der ArV strömseite kürzer als auf der Abströmseile sein.
Einen baulich einfachen gemeinsamen Heizmittelschacht und eine gemeinsame Luftvorwärmanlage
erhält man dadurch, daß die Erhitzer der einzelnen Zylindereinheiten bei Mchrzylindermotoren nebeneinander
in einem einzigen Heizmittclkanal untergebracht sind.
Zur Vergleichmäßigung der Wärmebeaufschlagung der F.rhit/cr können /weckmäßig in dem Heizmittelschacht
mehrere Brennkammern angeordnet sein.
Der Aufwand für die Verbrennungsregelung vermindert sich jedoch erheblich, wenn nur eine für ulic
Zylindcrcinhcitcn gemeinsame Brennkammer in dem Hcizmiltclschacht angeordnet ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbcispielc der
Erfindung sowie ein Beispiel der Anwendung des Erfindungsgcgcnstandes an einem Heißgasmotor dargestellt.
Ι·' ι g. I zeigt einen Schnitt durch ein Rohrclement
eines zweireihigen Erhitzers längs der Linie I-I in
F1g. 1:
F i g. 2 zeigt eine Stirnansicht des Erhitzers aus Rohrclementen gemäß F i g. 1 in Richtung der Pfeile A
in F i g. 1 gesehen;
F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf den in F i g. 2 dargestellten zweireihigen Erhitzer;
Fig.4 zeigt einen Teilschnitt durch zwei Rohrelemente eines dreireihigen Erhitzers längs der Linie IV-IV
InFig.S;
Fig.3 zeigt eine Draufsicht auf den in Fig.4
dargestellten dreireihigen Erhitzer;
Fig.6 zeigt einen Teilschnitt durch zwei Rohrelemente eines vierreihigen Erhitzers lings der UnIe VlVI
In F ig. 7;
Fig.7 zeigt eine Draufsicht auf den in Fig.6
dargestellten vierreihigen Erhitzer:
F i g. 8 zeigt einen zweireihigen Erhitzer sowie einen Schnitt durch die zugehörigen Sammelkanale und durch
die oberen Wandpartien des heißen Raumes und des Regeneratorraumes;
Fig.9 zeigt eine Draufsicht auf den In Fig.8
dargestellten Erhitzer;
F i g. 10 zeigt die Anströmfläche des Erhitzers gemäß F i g. 8;
F i g. H zeigt einen dreireihigen Erhitzer sowie einen Schnitt durch die zugehörigen Sammelkanäle und durch
die oberen Wandpartien des heißen Raumes und des Regeneratorraumes;
F i g. 12 zeigt einen Schnitt durch eine Zylindereinheit und durch das Erhitzungssystem eines Heißgasmotors
mit dem erfindungsgemäßen Erhitzer,
ίο Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf das Erhitzungssystem
eines Heißgasmotors in Vierzylinder-Reihenanordnung, dessen Zylindereinheiten der in Fig. 12
dargestellten Ausführung entsprechen.
Der Hauptbestandteil des zweireihigen Erhitzers ist ein U-förmiges Rohrelement t, das in Fig. 1, 2 und 3
dargestellt ist und aus einem glatten Rohr 2, einem mit großen schmalen Wärmeübertragungsrippen 3 besetzten
Rohr 4 und dem Rohrbogen 5 besteht. Abweichend von der dargestellten Ausführung kann auch das Rohr 2
ίο mit kleinen Wärmeübertragungsrippen besetzt sein. Bei
der in Fig.4 und 5 gezeigten dreireihigen Ausführung
des Erhitzers sind zwei Arten von U-förmigcn Rohrelementen vorhanden. Das eine Rohrelement 6
besteht aus einem glatten Rohr 2, einem kurzen
jj Rohrbogen 7 und einem Rohr 8, das mit kleinen
kreisförmigen Wärmeübertragungsrippen 9 besetzt ist. Das andere Rohrelement 10 besteht aus einem glatten
Rohr 2. einem mittelgroßen Rohrbogen 11 und einem
mit großen breiten Wärmeübertragungsrippen 12
jo besetzten Rohr 13. Bei der in F i g. b und 7 dargestellten
Ausführung eines vierreihigen Erhitzers sind ebenfalls zwei Arten von U-förmigen Rohrelemcnien vorhanden.
Das eine Rohrelement 14 besteht aus einem glatten Rohr 2, einem großen Rohrbogen 15 und einem mn
großen schmalen einseitig in Strömungsrichtung A versetzten Wärmeübertragungsrippen 16 versehenen
Rohr 17. Das andere Rohrclement 18 besieht aus einem
mit kleinen kreisförmigen Wärmeübertragungsrippen 9 besetzten Rohr 8. einem kurzen flachen Rohrbogen 19
und aus einem mit mittelgroßen kreisförmigen Warnicubcriragungsrippen
20 besetzten Rohr 21. Die Rohre 2 und 4, 2 und 8, 2 und 13, 2 und 17, 8 und 21 bilden
jeweils die Schenkel eines U. dessen Vcrbindungsbogen
jeweils durch die Rohrbogen 5,7, 11,15 und 19 gebildet
werden. Bei allen in Fig. I bis 7 dargestellten Erhilzcrausführungen sind die Rohrschcnkel 2, 4, 8, 13,
17, 21 in Form von flachen Rohrgiitcrn nebeneinander
in Reihen angeordnet. Das Heizmittel strömt in Richtung der Pfeile A senkrecht zu den Rohrgilterebe
nen. die bei der zweireihigen Ausführung mit 22 und 23
(F 1 g. 3) bezeichnet sind, sowie senkrecht zu den Achsen der Rohrschenkel 2,4,8,13,17,21. Bei der in F i g. 4 und
5 dargestellten dreireihigen Erhitzerbauart ist die erste Rohrgitterebene mit 22, die zweite Rohrgitterebene mit
JS 23 und die dritte Rohrgitterebene mit 24 bezeichnet. Bei
der in F i g. 6 und 7 dargestellten vierreihigen Erhitzer· ausfuhrung ist die erste Rohrgitterebene mit 22, die
zweite Rohrgittcrebene mit 23, die dritte Rohrgitterebene mit 24 und die vierte Rohrgitterebene mit 25 (F i g. 7)
te bezeichnet. Bei der in Fig. 1. 2 und 3 dargestellten
zweireihigen Erhitzerausführung sind die freien Enden der Rohrschenkel 2 und 4 jeweils an einflutige
Sammelkanale 26 und 27 angeschlossen (Fig. I, 2,8, 9
und 10). Der Sammelkanal 26 führt zu dem heißen Raum
t$ 28 und der Sammelkanal 27 führt zu dem Regeneratorraum 29, Bei der In Fig.4 und 5 dargestellten
dreireihigen Erhitzerausführung sind die freien Enden der Rohrschenkel 8 und 13, wie in F i g. 11 gezeigt, an
einen zweiflutigen Sammelkanal 30 angeschlossen, der zu dem Regeneratorraum 29 führt. Die freien Enden der
Rohrschenkel 2 sind wie bei der zweireihigen Ausführung an einen einflutigen Sammelkanal 26
angeschlossen, der zu dem heißen Raum 28 führt. Bei 5 der in Fig.6 und 7 dargestellten vierreihigen Erhitzerausführung
sind die Rohrschenkel 2 und 8 an einen zweiflutigen Sammelkanal 31 angeschlossen, der zu dem
heißen Raum 28 führt. Die Verbindung der Rohrschenkel 17 und 21 mil dem Regeneratorraum 29 geschieht
wie bei der dreireihigen Ausführung mit Hilfe eines zweiflutigen Sammelkanals 30. Die Sammelkanäle 26,
27,30 und 31 bestehen gemäß Fi g. I, 2, 6, 8,9, 10, 11,12
aus einem Stück mit den Wänden der Räume 28 und 29. Sie können aber auch lediglich mit diesen Wänden
verbunden sein. Die Rohre 2, 4, 8, 13, 17, 21 sind im Vakuum-Hochtcmperaturlötverfahren milden Rohrbogen
5,7, 11,15,19 und mit den Sammelkanälen 26,27,30
und 31 verbunden. Die Wärmeübertragungsrippen 3, 9, 12, 16 und 20 können mit den Rohren 2, 4, 8,13, 17 und
2} aus einem Stück bestehen, wobei sie im Feingußverfahren hergestellt sind. Sie können aber auch auf diese
Rohre aufgelötet sein, die in diesem Fall aus hitzebeständigen Knetlegierungcn gezogen sind. Die
Oberflächen der Wärmeübertragungsrippen 3,9, 12, 16 und 20 können zur Verbesserung des Wärmeübergangs
genarbt sein. Sie können, wie in Fig.6 am Beispiel der
Rippen 16 dargestellt, auf der Anströmseite kürzer sein als auf der Abströmseitc, um einen möglichst gleichmäßigen
Wärniefluß zum Kernrohr 17 zu gewährleisten. Das Heizmittel wird bei den in Fig. 12 und 13
dargestellten Anwendungsbeispielen von einer oder mehreren Brennkammern 32 geliefert, denen die
Verbrennungsluft von einem nicht dargestellten Gebläse über die F.intrittsöffnung 33 und den Luftvorwärmer
34, wie durch die eingezeichneten Pfeile veranschaulicht, zugeführt wird. Die Verbrennungsgasc treten,
nachdem sie ihre Wärme zum größten Teil über die U-förmigen Rohrelementc 1, 6, 10, 14, 18 an das darin
befindliche Arbeitsmedium des inneren Kreislaufes des Heißgasmotors abgegeben haben sowie im Luftvorwärmer
34 die Verbrennungsluft angewärmt haben, aus der öffnung 35 aus. Die Erhitzer der einzelnen Zylindereinheiten
eines Heißgasmotors mit Reihenanordnung der Zylinder können, wie in Fig. 13 gezeigt, in einem
einzigen Heizmittelschacht 36 nebeneinander angeordnet werden. In dem Heizmittelschacht 36 können, wie in
Fig. 13gezeigt,mehrere Brennkammern32angeordnet
werden. Es kann aber auch nur eine Brennkammer 32 pro Heizmittelschacht 36 vorgesehen werden, die
mehreren Zylindereinheiten gemeinsam ist. Die U-förmigen Rohrelemente 1, 6, 10, 14, 18 können in
beliebigen Lagen zu der Moiorachse 37 über den heißen Räumen 28 und über den Regeneratorräumen 29 je nach
den Platzverhältnissen angeordnet werden. Es ist möglich, mil identischen Einheiten, gebildet aus den
Wänden des heißen Raumes 28 und des Regeneratorraumes 29, den Sammelkanälen 26 und 27 oder 26 und 30
oder 30 und 31. die warmfeste Bauteile darstellen, zusammen mit einer der beschriebenen Erhitzerbauarten
Ein- und Mehrzylinder-Heißgasmotoren sowie doppeltwirkende Heißgasmotoren aufzubauen. Die
Rohrgitterebenen 22, 23, 24 und 25 brauchen nicht unbedingt absolut eben zu sein. Sie können auch eine
leicht gewölbte Gestalt haben, vorausgesetzt, daß die Wärmedehnungen der U-förmigen Rohrelemente 1, 6,
10, 14 und 18 keine schädliche Veränderung der Durchlrittsspalte zwischen den Rohrschenkeln 2, 4, 8,
13, 17 und 21 bzw. den Wärmeübertragungsrippen 3,9, 12, 16, 20 zur Folge haben. Die Rohrbogen 5, 7, H, 15
und 19 brauchen nicht, wie in Fig. 2, 3, 5 und 7 dargestellt, einzelne Stücke zu sein. Sie können auch,
wie in Fig.9 und 10 dargestellt, für ein Rohrgitter aus
einem Stück bestehen.
Claims (12)
1. Erhitzer für einen HeiBgasmotor, bestehend aus
mehreren U-förmigen Rohrelernenten, in denen das Arbeitsmedium unter Aufnahme von Wärme aus
einem von einer äußeren Wärmequelle gelieferten Heizmittelstrom von dem heißen in den kalten Raum
des Heißgasmotors auf dem Wege über einen Regenerator und einen Kühler sowie in umgekehrter Richtung strömen kann, wobei der eine der
beiden im Strömungsweg des Heizmittels hintereinanderliegcnden Rohrschenkel jedes U-förmigen
Rohrelementes an den heißen Raum und der andere Rohcschenkel an den Regeneratorraum angeschlos
sen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschenkel (2, 4, 8, 13, 17, 21) nebeneinander in
Ebenen (22, 23, 24, 25) angeordnet sind, wobei der eine Rohrschenkel (2,21) eines U-förmigen Rohrelemems
(1,6,10,14,18) jeweils in einer ersten Ebene
(22, 24) und der andere Rohrschenkel (4, 8, 13, 17) jeweils in einer zweiten, zu der ersten parallelen
Ebene (23, 25) liegt, und wobei das Heizmittel quer zu den Längsachsen der Rohrschenkel und quer zu
den Ebenen strömt, in denen die Rohrschenkel angeordnet sind.
2. Erhitzer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder nur die im Heizmittelstrom
hinter der ersten Rohrgitterebene (22) liegenden Rohrschenkel (4, 8, 13, 17, 21) mit Wärmeübertragungsnppen
(3,9,12,16,20) versehen sind, wobei die
Rippenflächen der jeweils zuerst angeströmten Rohrgitter kleiner sind als die Rippenflächen der
nachfolgend angeströmten Rohrgitter.
3. Erhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Rohrgitter vorhanden sind, wobei
jeweils neben einem U-förmigen Rohrelement (6), dessen Rohrschenkel (2,13) in der ersten und dritten
Rohrgitterebene (22, 24) stehen, ein U-förmiges Rohrelement (10) angeordnet ist, dessen Rohrschenkel
(2,8) in der ersten und zweiten Rohrgitterebene (22,23) stehen, wobei die ersten, zweiten und dritten
Rohrgitter nacheinander von dem Heizmittel durchströmt werden.
4. Erhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Rohrgitter vorhanden sind, wobei
jeweils neben einem U-förmigen Rohrelement (14), dessen Rohrschenkel (2,17) in der ersten und vierten
Rohrgitterebene (22, 25) stehen, ein U-förmiges Rohrelement (18) angeordnet ist dessen Rohrschenkel
(8, 21) in der zweiten und dritten Rohrgitterebene (23, 24) stehen, wobf:i die ersten, zweitein, dritten
und vierten Rohrgitter nacheinander von dem Heizmittel durchströmt werden.
5. Erhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die U-förmigen Rohrelemente: (1,6,10, 14,18) mit den freien Enden ihrer Rohrschenkel (2,4,
8, 13, 17, 21) an Sammelkanäle (26, 27, 30, 31) angeschlossen sind, die mit den Wänden des heißen
Raumes (28) bzw. des Regeneratorraumes (29) aus einem Stück bestehen.
6. Erhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Wärmeübertragungsrippen
(3, 9, 12, 16, 20) zur Steigerung der Strömungsturbulenz genarbt sind.
7. Erhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmeüberiragungsrippen (16) auf der Anströmseite kürzer sind als auf der Abströmseite.
8. Erhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Rohrelemente<l,6,10,
14,18) aus zwei geraden Rohrstücken (2,4,8,13,17,
21) und einem Rohrbogen (5, 7, U1 15, 19)
zusammengefügt sind.
9. Erhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Rohrelemente (1,6,10,
14,18) aus gezogenen Rohren aus hitzebeständigen Knetlegierungen aufgebaut sind, wobei etwa vorhandene Wärmeübertragungsrippen (3,9,12,16,20)
aufgelötet sind.
10. Erhitzer nach Anspruch 1, für einen Heißgasmotor mit Reihenanordnung der Zylinder, dadurch
gekennzeichnet, daß die Erhitzer der einzelnen Zylindereinheiten nebeneinander in einem einzigen
Heizmittelschacht (36) untergebracht sind.
11. Erhitzer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Heizmittelschacht (36) mehrere Brennkammern (32) angeordnet sind.
12. Erhitzer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß nur eine für alle Zyündereinheiten gemeinsame Brennkammer (32) in dem Heizmittelschacht
(36) angeordnet ist.
Priority Applications (3)
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DE19712154714 DE2154714C3 (de) | 1971-11-04 | Erhitzer für einen Heissgasmotor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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