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DE1301339B - Afterburning device for exhaust gases from internal combustion engines - Google Patents

Afterburning device for exhaust gases from internal combustion engines

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DE1301339B
DE1301339B DEL40777A DEL0040777A DE1301339B DE 1301339 B DE1301339 B DE 1301339B DE L40777 A DEL40777 A DE L40777A DE L0040777 A DEL0040777 A DE L0040777A DE 1301339 B DE1301339 B DE 1301339B
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DE
Germany
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pipe
combustion chamber
ejector
wall
exhaust gas
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HANS KARL DR
LEISTRITZ
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HANS KARL DR
LEISTRITZ
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/10—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with inert gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso wie das Patent 1240 704 auf eine Vorrichtung zur nichtkatalytischen Nachverbrennung der Abgase von Brennkraftmaschinen mit einer von Einbauten freien Brennkammer, an deren Eintrittsseite ein Abgas-Luft-Ejektor angeordnet ist, wobei die Mündungen des Ejektors für Abgas und Zusatzluft in der Brennkammerwand nebeneinander angeordnet sind und eine die Brennkammer wenigstens teilweise umhüllende Vorwärmkammer für die Zusatzluft vorgesehen ist.The present invention relates as well as patent 1240 704 to a device for the non-catalytic afterburning of the exhaust gases from internal combustion engines with a combustion chamber free of internals, with an exhaust-air ejector on the inlet side is arranged, the mouths of the ejector for exhaust gas and additional air in the Combustion chamber wall are arranged side by side and at least one the combustion chamber partially enveloping preheating chamber is provided for the additional air.

Der Erfindung des Hauptpatents liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Nachbrennvorrichtung dadurch zu schaffen, daß das eintretende Abgas-Luft-Gemisch durch eine bessere Aufbereitung in einen brennfähigen Zustand gebracht wird, und zwar auch für die Fälle, daß die Abgase nur in geringem Prozentsatz brennbare Bestandteile enthalten.The invention of the main patent is based on the object of an effective To create afterburning device that the entering exhaust gas-air mixture is brought into a combustible state through better processing, and even in the event that the exhaust gases only have a small percentage of combustible components contain.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufbereitung des Gemisches weiterhin verbessert werden, was erfindungsgemäß dadurch geschieht, daß die Brennkammerwand als Rohr ausgebildet ist und sich vom Ejektor her - insbesondere kegelförmig - erweitert und gegen eine Austrittsöffnung der Brennkammer wieder verjüngt und daß der Winkel zwischen der Rohrwand und der Rohrachse an einer in einem Abstand von den Abgaseintrittsöffnungen des Ejektors gelegenen Stelle, der etwa dem Durchmesser der Austrittsöffnung entspricht, abrupt um mindestens 3° zunimmt.The present invention is intended to process the mixture can be further improved, which is done according to the invention in that the combustion chamber wall is designed as a tube and widens from the ejector - in particular conically and tapers again towards an outlet opening of the combustion chamber and that the angle between the pipe wall and the pipe axis at a distance from the exhaust gas inlet openings of the ejector, which corresponds approximately to the diameter of the outlet opening, increases abruptly by at least 3 °.

Durch die abrupte Winkelzunahme wird erreicht, daß die Strömung des Gasgemisches von der Rohrwand abreißt. Es ergibt sich eine Verwirbelung und dadurch eine bessere Durchmischung der durch den Ejektor einströmenden Strahlen von Abgas und Zusatzluft. Außerdem wird durch die Winkelzunahme der für die Verbrennung zur Verfügung stehende Raum vergrößert.The abrupt increase in angle ensures that the flow of the Tears off the gas mixture from the pipe wall. There is a swirl and thereby better mixing of the jets of exhaust gas flowing in through the ejector and additional air. In addition, the increase in the angle for the combustion leads to Available space increased.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann in der Rohrwand stromabwärts von der Stelle der abrupten Winkelzunahme eine zusätzliche Abgaseintrittsöffnung mit einem derart gerichteten Rohrstutzen angeordnet sein, daß das Gas aus der Kammer in das Rohr etwa entgegengesetzt dessen Hauptströmungsrichtung einströmt. Hierdurch wird die Verwirbelung verstärkt und die Aufbereitung des Gemisches weiter verbessert.In an advantageous development of the invention, in the pipe wall downstream of the point of the abrupt increase in angle, an additional exhaust gas inlet opening be arranged with a pipe socket directed in such a way that the gas from the chamber flows into the pipe approximately in the opposite direction of the main flow direction. Through this the turbulence is increased and the preparation of the mixture is further improved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of the invention is described below with reference to the Drawing described.

Das die Brennkammer 1 einschließende Rohr 2 hat zunächst einen zylindrischen Abschnitt 3, der an seinem Ende durch eine Wand 5 geschlossen ist und Lufteintrittsöffnungen 7 aufweist. Es schließt sich ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 9 mit einem Neigungswinkel von 5 bis 18° an, der Eintrittsöffnungen 11 für vorgewärmte Zusatzluft und Eintrittsöffnungen 13 und 15 für das Abgas aufweist. Der Abgas-Luft-Ejektor wird von den Eintrittsöffnungen 7,13,11 und 15 gemeinsam gebildet.The tube 2 enclosing the combustion chamber 1 initially has a cylindrical one Section 3, which is closed at its end by a wall 5 and air inlet openings 7 has. A frustoconical section 9 closes with an angle of inclination from 5 to 18 °, the inlet openings 11 for preheated additional air and inlet openings 13 and 15 for the exhaust gas. The exhaust-air ejector is from the inlet openings 7,13,11 and 15 formed together.

Der Winkel zwischen der Rohrwand und der Rohrachse erweitert sich bei 17 abrupt um mehr als 3°. An dieser Stelle schließt sich demgemäß ein weiterer kegelstumpffönniger Abschnitt 19 von größerem Öffnungswinkel an. An diesen schließt sich ein sich verjüngender kegelstumpfförmiger Abschnitt 21 und an dessen Austrittsöffnung 22 ein Gasaustrittsrohr 23 an. Die Stelle 17 liegt ein Stück stromabwärts von den Abgaseintrittsöffnungen 15. Dieses Stück hat etwa die Größe des Durchmessers der Austrittsöffnung 22.The angle between the pipe wall and the pipe axis widens abruptly at 17 by more than 3 °. At this point, a further frustoconical section 19 of a larger opening angle follows. A tapering frustoconical section 21 adjoins this, and a gas outlet pipe 23 adjoins its outlet opening 22. The point 17 lies a little downstream from the exhaust gas inlet openings 15. This piece is approximately the size of the diameter of the outlet opening 22.

Statt der beiden kegelstumpffönnigen Abschnitte 19 und 21 kann die Kammer auch einen einzigen ausgebauchten Abschnitt aufweisen, der aber ebenfalls unter abrupter Winkelzunahme bei 17 am kegelstumpfförmigen Abschnitt 9 ansetzt.Instead of the two frustoconical sections 19 and 21, the Chamber also have a single bulged section, but that too starts with an abrupt increase in angle at 17 on the frustoconical section 9.

Das Rohr ist in einigem Abstand von einer Mantelwand 30 umgeben. Innerhalb dieser werden durch Böden 32, 34 und 36 zwei Kammern 38 und 40 gebildet.The tube is surrounded by a jacket wall 30 at some distance. Within these two chambers 38 and 40 are formed by floors 32, 34 and 36.

In die Kammer 40 führt ein Abgaseintrittsrohr 42 hinein, das stumpf an der Wand des Rohrs 2 endet und seitliche Durchtrittsöffnungen 44 hat, durch die die von der Brennkraftmaschine herkommenden Abgase in die Kammer 40 strömen. Aus dieser gelangen die Abgase durch ein überströmrohr 46 in die Kammer 38 und von hier durch die Abgaseintrittsöffnungen 15 in das Rohr 2 hinein.An exhaust gas inlet pipe 42, which is blunt, leads into the chamber 40 ends on the wall of the tube 2 and has lateral passage openings 44 through which the exhaust gases coming from the internal combustion engine flow into the chamber 40. the end the exhaust gases pass through an overflow pipe 46 into the chamber 38 and from here through the exhaust gas inlet openings 15 into the pipe 2.

Der Abschnitt 9 des Rohrs 2 ist von der Vorwärmkammer 48 für die Zusatzluft umgeben. Diese Kammer hat Lufteintrittsöffnungen 50. Die hierdurch eintretende Zusatzluft wird an der Wand des Abschnitts 9 aufgeheizt und tritt vorgewärmt durch die Eintrittsöffnungen 11 in das Rohr 2 ein.The section 9 of the tube 2 is from the preheating chamber 48 for the additional air surround. This chamber has air inlet openings 50. The additional air entering through this is heated on the wall of section 9 and enters preheated through the inlet openings 11 into the tube 2.

Die Vorwärmkammer 48 wird von einem Rohr 52 durchzogen, das stumpf an der Wand des Abschnitts 9 endet und dort durch die Öffnung 13 mit dem Inneren des Rohrs 2 in Verbindung steht. Das Rohr 52 hat eine seitliche Öffnung 54, durch die es mit Abgas aus der Kammer 38 gespeist wird.The preheating chamber 48 is traversed by a tube 52, the butt ends on the wall of the section 9 and there through the opening 13 with the interior of the pipe 2 is in communication. The tube 52 has a side opening 54 through which it is fed with exhaust gas from the chamber 38.

Aus der Kammer 40 führt ein Rohr 56 zu einer Öffnung 57 des Rohrs 2. Es ist so angesetzt, daß die Hauptkomponente der Strömung im Rohr 56 der in Richtung des Pfeils 58 verlaufenden Strömung im Rohr 2 entgegengerichtet ist.A pipe 56 leads from the chamber 40 to an opening 57 of the pipe 2. It is set so that the main component of the flow in the pipe 56 is in the direction of the arrow 58 running flow in the pipe 2 is opposite.

Innerhalb der Brennkammer ist eine nicht dargestellte Zündvorrichtung vorgesehen.An ignition device, not shown, is located inside the combustion chamber intended.

Die Kammern 38 und 40 stellen gemeinsam mit dem Rohr 42 und den überströmöffnungen zwischen ihnen einen Schalldämpfer dar, der die Explosionsgeräusche der Brennkraftmaschine dämpft.The chambers 38 and 40 represent together with the pipe 42 and the overflow openings between them is a muffler, which the explosion noises of the internal combustion engine dampens.

Auch der Abschnitt 3 des Rohrs 2 kann innerhalb der Mantelwand 30 untergebracht sein. An ihrer entgegengesetzten Seite umschließt die dort abgebrochen dargestellte Mantelwand 30 das Gasaustrittsrohr 23 und eine weitere Kammer.The section 3 of the tube 2 can also be inside the jacket wall 30 be housed. On its opposite side it encloses the broken one there Sheath wall 30 shown, the gas outlet pipe 23 and a further chamber.

Die Kammern 38 und 40 und das Rohr 42 stellen gemeinsam mit dem Rohr 2 einen Wärmetauscher dar, der zum Aufheizen der einlaufenden Abgase und nach Erreichung einer Temperatur des Rohrs 2 von 600 bis 800° C zum Kühlen dieses Rohrs durch die einlaufenden Abgase dient. Die Mantelwand 30 bildet einen Schutz der Umgebung gegenüber der heißen, größtenteils glühenden Wand des Rohrs 2.The chambers 38 and 40 and the tube 42 are in common with the tube 2 represents a heat exchanger that is used to heat the incoming exhaust gases and after reaching a temperature of the pipe 2 of 600 to 800 ° C for cooling this pipe through the incoming exhaust gases. The jacket wall 30 forms a protection against the environment the hot, mostly glowing wall of the pipe 2.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur nichtkatalytischen Nachverbrennung der Abgase von Brennkraftmaschinen mit einer von Einbauten freien Brennkammer, an deren Eintrittsseite ein Abgas-Luft-Ejektor angeordnet ist, wobei die Mündungen des Ejektors für Abgas und Zusatzluft in der Brennkammerwand nebeneinander angeordnet sind und eine die Brennkammer wenigstens teilweise umhüllende Vorwärmkammer für die Zusatzluft vorgesehen ist, nach Patent 1240 704, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Brennkammerwand als Rohr (2) ausgebildet ist und sich vom Ejektor (7,13,11,15) her - insbesondere kegelförmig - erweitert und gegen eine Austrittsöffnung (22) der Brennkammer (1) wieder verjüngt und daß der Winkel zwischen der Rohrwand und der Rohrachse an einer in einem Abstand von den Abgaseintrittsöffnungen (15) des Ejektors gelegenen Stelle (17), der etwa dem Durchmesser der Austrittsöffnung (22) entspricht, abrupt um mindestens 3° zunimmt. Claims: 1. Device for the non-catalytic afterburning of the exhaust gases from internal combustion engines with a combustion chamber free of internals, on the inlet side of which an exhaust-air ejector is arranged, the mouths of the ejector for exhaust gas and additional air being arranged next to one another in the combustion chamber wall and one the combustion chamber at least partially enveloping preheating chamber is provided for the additional air, according to patent 1240 704, characterized by the fact that the combustion chamber wall is designed as a tube (2) and widens from the ejector (7,13,11,15) - in particular conically - and against an outlet opening (22) of the combustion chamber (1) tapers again and that the angle between the pipe wall and the pipe axis at a point (17) located at a distance from the exhaust gas inlet openings (15) of the ejector, which is approximately the diameter of the outlet opening (22) corresponds to, increases abruptly by at least 3 °. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrwand (2) stromabwärts von der Stelle der abrupten Winkelzunahme (17) eine zusätzliche Abgaseintrittsöffnung (57) mit einem derart gerichteten Rohrstutzen (56) angeordnet ist, daß das Gas aus der Kammer (40) in das Rohr (2) etwa entgegengesetzt dessen Hauptströmungsrichtung einströmt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the pipe wall (2) downstream of the point of the abrupt increase in angle (17) an additional exhaust gas inlet opening (57) is arranged with a pipe socket (56) directed in such a way that the gas from the chamber (40) flows into the tube (2) approximately in the opposite direction of the main flow direction.
DEL40777A 1961-08-17 1961-12-23 Afterburning device for exhaust gases from internal combustion engines Pending DE1301339B (en)

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