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Brennstoffemulsion-Einspritzung mit erhoehter Temperatur

IP.com Disclosure Number: IPCOM000012130D
Original Publication Date: 2003-May-25
Included in the Prior Art Database: 2003-May-25
Document File: 1 page(s) / 44K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zur Senkung schaedlicher Stickoxidanteile (NOx) im Abgas von Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen muss die Brennstoffemulsion moeglichst gleichmaessig und sauber verbrennen. Dazu ist es notwendig, die Fluessigkeit moeglichst fein zu zerstaeuben. Bislang geschieht die Verteilung ausschliesslich ueber die Einduesung in den Brennkammerraum. Je nach Lastbedingung liegt die Differenz zwischen Duesenvordruck und Brennkammerdruck bei 30 bis 80 bar. Es wird nun vorgeschlagen, zusaetzlich noch die Temperatur der Brennstoffemulsion zu erhoehen. Ein Aufheizen des Brennstoffs auf 200 – 300°C erhoeht die Enthalpie, ohne dass eine Verdampfung eintritt. Dabei liegt jedoch die Temperatur der Fluessigkeit ueber der dem Druck in der Brennkammer entsprechenden Sattdampftemperatur (Siedetemperatur). Durch die starke Druckabsenkung in der Duese tritt dann, zusaetzlich zum Zerstaeuben durch die Druckdifferenz, je nach Troepfchengroesse und Wasser-/Brennstoffanteil eine explosionsartige Verdampfung ein, wodurch die Troepfchen nochmals weiter zerstaeubt werden. Durch die Erhoehung der Brennstofftemperatur wird ausserdem die Oberflaechenspannung verringert, sodass das Brennstoffspray noch feiner in die Brennkammer gelangt. Realisieren liesse sich die Idee beispielsweise durch Anbringen eines Waermetauschers, der z.B. die Abgaswaerme ausnutzt und zur last- und druckabhaengigen Steuerung der Brennstofftemperatur benutzt wird.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J00316J01587.doc page: 1

Brennstoffemulsion-Einspritzung mit erhoehter Temperatur

Idea: Dr. Dietmar Granser, DE-Muelheim; Martin Lenze, DE-Muelheim

Zur Senkung schaedlicher Stickoxidanteile (NOx) im Abgas von Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen muss die Brennstoffemulsion moeglichst gleichmaessig und sauber verbrennen. Dazu ist es notwendig, die Fluessigkeit moeglichst fein zu zerstaeuben. Bislang geschieht die Verteilung ausschliesslich ueber die Einduesung in den Brennkammerraum. Je nach Lastbedingung liegt die Differenz zwischen Duesenvordruck und Brennkammerdruck bei 30 bis 80 bar.

Es wird nun vorgeschlagen, zusaetzlich noch die Temperatur der Brennstoffemulsion zu erhoehen. Ein Aufheizen des Brennstoffs auf 200 - 300°C erhoeht die Enthalpie, ohne dass eine Verdampfung eintritt. Dabei liegt jedoch die Temperatur der Fluessigkeit ueber der dem Druck in der Brennkammer entsprechenden Sattdampftemperatur (Siedetemperatur). Durch die starke Druckabsenkung in der Duese tritt dann, zusaetzlich zum Zerstaeuben durch die Druckdifferenz, je nach Troepfchengroesse und Wasser-/Brennstoffanteil eine explosionsartige Verdampfung ein, wodurch die Troepfchen nochmals weiter zerstaeubt werden. Durch die Erhoehung der Brennstofftemperatur wird ausserdem die Oberflaechenspannung verringert, sodass das Brennstoffspray noch feiner in die Brennkammer gelangt. Realisieren liesse sich die Idee beispielsweise durch Anbringen eines Waermetauschers, der
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