Patentanmeldung mit der Bezeichnung "Ringraum als auslaßseitiges Konstruktionselement
bei Nachverbrennungsanlagen".Patent application with the designation "Annular space as an outlet-side structural element
in post-combustion plants ".
Beschreibung Die konstruktive Gestaltung des auslaßseitigen Gasführungsraumes
einer NachverbrennungÔanlage tent nicht unter den einfachen Bedingungen stationärer
Feuerungsanlagen, bei denen ein vertikal aufgestelltes Rohr ideale bedingungen für
den davor gelegenen Feuerungsvorgang angibt. Bei Nachverbrennungsanlagen für Brennkraftmaschinen,
welche z.B. Fahrzeuge antreiben, ist in der Regel die vertikale Position des Auslaßrohres
ebenso wenig realisierbar wie die ideale Länge. Da sich indessen herausstellt, daß
gewisse Eigengesetztlichkeiten des Strömungsablaufs in dem Schlußabschnitt einer
Nachverbrennungsanlage, bei Schornsteinen als sog. Zug bekannt, von ganz besonderer
Bedeutung bind für die Qualität und die Kontinuität der Nachverbrennung insbesondere
bei ständig wechselndtn betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine1 war es geboten1
hierfür spezielle Konstruktionselemente zu entwickeln, die mit den realen Gegebenheiten
kleiner Kompaktanlagen ohne jede größere Längserstreckung die gewünschten ErgebnIsse
erreichen. Description The structural design of the gas duct on the outlet side
an afterburning plant cannot be more stationary under the simple conditions
Combustion systems in which a vertically installed pipe is ideal for
indicates the firing process in front of it. In afterburning systems for internal combustion engines,
which drive vehicles, for example, is usually the vertical position of the exhaust pipe
just as impossible to achieve as the ideal length. Since, however, it turns out that
certain peculiarities of the flow in the final section of a
Afterburning system, known as a so-called draft in chimneys, is very special
Significance binds to the quality and the continuity of the afterburning in particular
With constantly changing operating conditions of the internal combustion engine1 it was necessary1
for this purpose to develop special construction elements that match the real conditions
small compact systems without any major longitudinal extension the desired results
reach.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung als
Konstruktionselement ein Ringraum vorgelegt, der das Verbindungsstück zwischen Rohren
bzw. Rohrgruppen, die insbesondere naan verschiedenen Richtungen fluchten, dient.
Es wird damit nicht nur das Problem des Richtungswechsels gelöst, sondern gleichzeitig
in akustischer und in thermischer Hinsicht Wirkung erzielt. Vor allem läßt sich
mit diesem Konstruktionselement das Absinken der Strömungsgeschwindigkeit, das immer
mit Zugverlust gleichbedeutend ist, vermeiden bzw. äußerst verringern.To solve this problem is with the present invention as
Construction element presented an annulus, which is the connecting piece between pipes
or tube groups that are in particular aligned in different directions.
It not only solves the problem of changing direction, but at the same time
achieved an acoustic and thermal effect. Above all, can
with this construction element the decrease in flow velocity, that always
is synonymous with loss of tension, avoid or extremely reduce.
Dir beiliegende Figur 1 zeigt eine Umkehrspülungsbrennkammer i6 mit
einem hineinragenden Brennrohr 1, in welchem die Zusammenführung von Abgas (4/3/24)
und Zusatzluft (6/7/11/13/5/10) stattfindet. Aus einem Sammelraum 18 tritt das nachverbrannte
Abgas in einige Rohre (15/20) ein, die von einer Gebläseluftkühlstrecke 7 umspült
sind. Sie münden in einen
Ringraum 14, aus dem ein Austrittsrohr
19 herausführt, das gegenüber den eintretenden Rohren eine Richtungsänderung um
90° besitzt. Die eiglaufenden Rohre (15,2O,23) haben ihren Auslauf etwa in der Ebene
der Wandung 2f. Sind sie gleichmässig angeordnet, werden niemals mehr als zwei Rohre
die gleiche Entfernung zum Rohr 19 aufweisen. Es bildet sich eine Kette einander
nachlaufender Teilströme mit Strömungsgeschwindigkeit da der Geschwindigkeitsabfall
vermeiden wurde, der in krasser Weise einträte, wenn die Wandungen 22 und 27 ein
großes Leervolumen umgrenzen würden. Dadurch aber, daß sich im mittleren Teil die
Brennkammer 16 befindet, bleibt nur ein schmaler Ringraum, der den Geschwindigkeitsabfall
in Grenzen hält. Hinzu kommt die akustische Dämpfungswirkung, da die Wandung 26
aus bochblec.: gefertigt ist, das ein Isolationsmaterial haltert.Die beiliegende
Figur 2 zeigt den Ringraum als Ummantelung des stromaufwärtigen Teiles einer Nachbrennkammer
161 und zwar der Zusatzluftvorwärmkammer 13. Die beiden Schemazeichnungen unterscheiden
sich dadurch, daß die Figur 1, eine Gegenstromnachverbrennungskammer nach österreichischem
Patent 248802 darstellend, den Ringraum als stromabwärtige Ummantelung der Brennkammer
zeigt, während die Figur 2 dies hinsichtlich ihres stromaufwärtigen Teiles anwendet.
In beiden Fällen befinden sich neben den Abgaskühlrohren auch die Druckausgleichsrohre
25 mit ihren Auslaßöffnungen im Ringraum 14 bzw. dem Sammelrohr 19.Enclosed figure 1 shows a reverse scavenging combustion chamber with i6
a protruding combustion tube 1, in which the merging of exhaust gas (4/3/24)
and additional air (6/7/11/13/5/10) takes place. The post-burned material emerges from a collecting space 18
Exhaust gas enters some pipes (15/20) around which a fan air cooling section 7 flows
are. They flow into one
Annular space 14 from which an outlet pipe
19 leads out, the opposite of the entering pipes a change of direction
90 °. The incoming pipes (15, 20, 23) have their outlet approximately in the plane
the wall 2f. If they are evenly arranged, there will never be more than two pipes
have the same distance from the pipe 19. A chain is formed with each other
trailing partial flows with flow velocity because the velocity drop
was avoided, which would occur in a blatant manner if the walls 22 and 27 a
would delimit large empty volumes. But because in the middle part the
Combustion chamber 16 is located, only a narrow annulus remains, which reduces the speed drop
keeps within limits. In addition, there is the acoustic damping effect, since the wall 26
made of bochblec .: which holds an insulation material
Figure 2 shows the annular space as a casing of the upstream part of an afterburning chamber
161 namely the auxiliary air preheating chamber 13. The two schematic drawings distinguish
characterized in that Figure 1, a countercurrent post-combustion chamber according to Austrian
U.S. Patent 248802 showing the annulus as the downstream jacket of the combustor
shows, while FIG. 2 applies this with regard to its upstream part.
In both cases there are also the pressure equalization pipes in addition to the exhaust gas cooling pipes
25 with their outlet openings in the annular space 14 or the collecting pipe 19.