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Da die Verbrennungskraftmaschinen nur mit einer bestimmten Umlaufszahl wirtschaftlich albeiten, ausserdem aber nicht unter Belastung angelassen werden können, so hat man. bereits, insbesondere für
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dass sie aus drei Maschinengruppen u. zw. aus der Verblennungskraftmaschine, aus den Verdichtern und aus den Druckluftkraftmaschinen bestehen. Anderseits sind thermische Druckgaserzeuger bekannt, bei denen atmosphärische Luft ohne nennenswerten Aufwand von äusserer mechanischer Arbeit, lediglich infolge der unmittelbaren Wirkung der durch Innenverbrennung erzeugten Wärme, auf eine höhere Spannung gebracht und so zum Antrieb von Druckluftkraftmaschinen verwendet wird.
Bei derartigen Anlagen entfallen wohl die besonderen Verbrennungskraftmaschinen, doch besitzen sie den Nachteil, dass die Druckluft nur mit einem verhältnismässig niedrigen Druck erzeugt werden kann, wodurch eine niedrige spezifische Leistung sowohl der anzutreibenden Druelduftkraftmasehinen, als auch des Druckgaserzeugers bedingt wird.
Mittels eines thermischen Druckgaqerzeugers kann man nämlich je nach der GI össe der schädlichen Räume der Maschine, wenn die Maschine die Luft bloss verdichtet, aber überhaupt kein Druckgas nach aussen liefert, höchstens einen Druck von 4-5 Atm. erreichen, während der bei den günstigsten Lieferungen erzielbare Hochstdruck bloss 1-5-3 Atm. beträgt.
Um zwecks Erhöhung der spezifischen Leistung der Druckluftkraftmaschinen einen höheren Druck zu erzielen, schlug man vor, mehrere derartige thermische Druckgaserzeuger hintereinander oder in Kaskade zu schalten, womit aber bloss die spezifische Leistung der Druekluftkraftmaschinen gesteigert wird, dagegen die spezifische Leistung der die Druckgas erzeugenden Verbrennungsmaschinengruppe noch weiter abnimmt.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass zur praktischen Verwirklichung derartiger thermischer Druckgaserzeuger in diesen ein an und für sieh bekannter Wärmespeicher verwendet werden muss, dessen Durehströmungsspalte zwecks Erzielung von hohen Wärmeübergangskoeffizienten bei kleinem schädlichen Raum äusserst eng sind, man also mit der Spaltweite bis zu wenigen Hundertstel Millimetern heruntergeht. Derartige Wärmespeieher erzeugen aber infolge ihres Durchströmungswiderstandes einen Druckabfall, der im Verhältnis zu der mittels eines thermischen Druckgaserzeugers erzielbaren geringen Drucksteigerung einen den Wirkunggrad bedeutend schmälernden Verlust bildet.
Die erwähnten Nachteile können dadurch beseitigt werden, dass man eine Anlage verwendet, die aus Druckluftverbrauchsmasehinen und aus einem mit Innenverbrennung arbeitenden Druckgaserzeuger besteht und bei der das durch die Ausströmstellen der Druckgasverbrauchsmasehine austretende, bis auf eine, ein Mehrfaches des atmosphärischen Druckes betragende Endpannung entspannte Druckgas wieder den Einströmstel1en der druckerzeugenden Innenverbrennungsmaschine derart zugeführt wird, dass die Druekerzeuger-und Druckgasverbrauchsmaschinen für das Druckgas einen geschlossenen Kreislauf bilden,
in den die zur Durchführung der Innenverbrennung erforderlichen Frischgase eingeführt und aus dem die den eingeführten Frischgasen entsprechende Mengen Verbrennungsgase ausgeschieden werden.
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verhältnisses dadurch beliebig erhöht werden, dass man den niedrigsten Druck des geschlossenen Kreh laufes entsprechend hoch über den atmosphärischen Druck setzt. Dadurch nun, dass die Anlage zwische einem den atmosphärischen übersteigenden Mindestdruck und einem diesen Mindestdruckim Verdichtungs
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Druckabfall erzeugten Verluste, nehmen, wenn der mittlere Druck erhöht wird, im Verhältnis zu diesen für die Leistung massgebenden mittleren Druck ab.
Es trägt also auch dieser Umstand bei Steigerung de mittleren Druckes zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Maschine bei.
Damit aber eine derartige Anlage wirksam sei, ist es erforderlich, dem Arbeitsmittel nicht nur Wärmf
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Wärmemenge dadurch abzuleiten, dass zwischen der kalten Seite des Wärmespeichers und der Druckgasverbrauchsmaschine ein Kühler eingeschaltet ist.
In der Zeichnung ist eine derartige, für gasförmigen Brennstoff eingerichtete Anlage schematisch dargestellt. a2 ist die die Nutzarbeit liefernde Druckluft-bzw. Druckgaskraftmasehine z. B. eine Turbine, die aus dem Druckgasbehälter d2 mit dem Druck P2 gespeist wird. Nach Arbeitsleistung gelangen die Abgase der Turbine a2 in den Druckbehälter mit einem Druck Pl. Statt einer Druckluftturbine kann man eine oder eine. grössere Anzahl anderer Druckluftkraftmaschinen oder Druckgasverbrauchsmaschinen, z. B. Kolbenmaschinen, Druckluftwerkzeugmaschinen oder ganze Druckluftarbeitsanlagen, in den Kreislauf
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so mag der DL uck P1 im Behälter d, etwa 10 Atm. betragen.
Obwohl der in der Druckluftkraftmaschine a2 zur Geltung kommende mittlere Druck sehr bedeutend ist, also etwa 20 Atm. beträgt, beträgt die Verdichtungsstufe von Pl auf P2 bloss 1 : 3. al ist die zugleich als Druckgaserzeuger und Verdichter wirkende Verbrennungsmaschine, deren Verdrängerkolben u wohl mit einer Kurbelwelle 3 gekuppelt ist, doch leistet die Verbrennungsmaschine im Verhältnis zu ihrer Gesamtleistung überhaupt keine oder nur eine unwesentliche Arbeit an der Kurbelwelle 3, während der überwiegende Teil der durch die Verbrennungsmaschine geleisteten Arbeit in der Form von Druckgasen mit dem Druck P2 aus dem Arbeitsraum der Verbrennungs- maschine abgezapft und im Druckbehälter d2 aufgespeichert wird,
so dass die Maschine al eigentlich nicht als Kraftmaschine, sondern lediglich als thermischer Druckgaserzeuger arbeitet. Die Einströmventile g des Arbeitsraumes des Druckaserzeugers stehen mit dem Druckgasbehälter d1 in Verbindung, so dass die während des Saughubes des Druekgaserzeugers in den Arbeitsraum durch die Ventile g einströmenden Gase bereits einen Anfangsdruck von mehreren, in vorliegendem Falle von 10 Atm. besitzen.
Im Arbeitsraume des Druckgaserzeugers beträgt das Verdichtungsverhältnis der Arbeitsgase trotz Erzielung des hohen Druckes von 30 Atm. bloss 1 : 3, ist also verhältnismässig gering. q ist die Frischluftpumpe und b die Brennstoffpumpe, die von der Kurbelwelle 3 angetrieben werden und k ist eine auf die Kurbelwelle wirkende Niederdruckkraftmaschine, die durch die Auspuffgase des Druckgaserzeugers a, gespeist wird und in der sich die Auspuffgase vom Diuek P1 auf etwa den atmo-
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speicher und r1 sowie r2 sind Hilfswärmespeicher, durch die wechselweise die Frischgase eingeführt und die Auspuffgase abgeführt werden. v, z und w sind Druckbehälter für die Frischluft, Brenngase und Auspuffgase.
Yl-Y4 sind Steuerpumpen, die in die Leitungen 5, 5 zwischen die Hilfswärmespeicher 1'1'1'2 und die Druckbehälter v, z und w geschaltet sind und deren Kolben durch die auf der Kurbelwelle 3 sitzenden Hubscheiben oui-os mittels der Hebel s1-s4 bewegt werden. 12 ist eine selbsttätige Entwässerung- vorrichtung um das niedergeschlagene Wasser auszuscheiden. Der Wärmespaicher R besitzt im Betriebszustande an der kalten Seite die Temperatur T1 und an der warmen Seite die Temperatur T2. Die gegen Wärmeverluste zu schützenden Teile der Anlage sind mit nicht dargestellten Wärmeschutzmitteln ausgerüstet.
Gemäss der Erfindung ist nun ein Kühler zwischen der kalten Seite Tl des Wärmespeichers R und der Druckgaskraftmaschine o eingeschaltet. Die Zeichnung zeigt z. B. zwischen dem Wärmespeicher R und dem kalten, oberen Ende des Druckgaserzeugerzyiinders Si einen Kühler e1.
Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende :
Beim Niedergang des Verdrängers u werden die unter diesem befindlichen heissen Gase durch den Wärmespeicher R, die Leitung i und den Kühler erin den ober dem Verdränger befindlichen kalten Raum hinübergetrieben und kühlen sich dabei ab, wodurch eine Druckverminderung eintritt. Infolge dieser Druckverminderung werden durch die Ventile g aus dem Behälter Gase vom Drucke P1 angesaugt.
Steigt dann der Verdränger wieder, so drängt er die über denselben befindlichen kalten Gase durch die Leitung i und den Wärmespeicher R wieder unter den Verdränger, wobei die Gase vorerst durch den Wärmespeicher auf dessen obere Temperaturgrenze T2 und sodann durch weitere Wärmezuführung infolge Innenverbrennung erhitzt werden, wodurch zunächst ihr Druck bis auf gesteigert wird und während des weiteren Steigens des Verdrängers u durch die Ventile h Druckgase mit demDrucke sin den Behälter
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gedrückt werden. Die Drucksteigerung erfolgt bei unverändertem Gasvolumen. lediglich durch die Temperatursteigerung u. zw. im Verhältnis der absoluten Temperaturen.
Da die absolute Temperatur des kalten Arbeitsraumes praktisch nicht unter 300 abs. und jene des warmen Arbeitsraumes nicht über
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gegeben, wenn das Gasvolumen keine Schmälerung durch Abfluss in die Druckleitung erfahren würde. Soll jedoch D : uckgas in die Druckleitung abfliessen, so muss die obere Druckgrenze eine entsprechend geringere sein. Die D uckgase gelangen aus dem Behälter d2 in die Turbine a2 in der sie sich arbeitsleistend auf den D. uek Pl entspannen und sodann wieder in den Behälter d1 zurückkehren. Die Druckgase ver-
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p@atur, die durch Wärmeschutzmittel des Behälters d2 erhalten werden soll.
Bei der Entspannung in der kraftmaschine as wird die Verdichtungswärme wieder in Arbeit velwandelt. Die Arbeitsgase führen demnach einerseits durch den Wärmespeicher R und die Leitung i und anderseits vom Behälter d1 ausgehend durch die als Verdichter und Druckgaserzeuger wirkende Maschine Ctt, den Behälter d2 und die Kraftmaschine a2 zurück zu dem Behälter dl einen Kreislauf aus, der von der Atmosphäre vollkommen abgeschlossen ist und dessen untere Druckgrenze-Pi ein Mehrfaches des atmosphärischen Druckes beträgt.
Bei jedem Arbeitshube des Verdrängers u fördert die Frischluftpumpe q Frischluft und die Brennstoffpumpe b brennbares Gas, auf den Druck P1 verdichtet, in den Zwischenbehälter v bzw. z, aus denen die
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batischen Verdichtung der Frischgase von dem atmosphärischen Druck-und Temperaturzustande auf den D. uck Pl entspricht ; in der Niederdruckkraftmaschine k werden die Gase arbeitsleistend entspannt, worauf sie auspuffen.
Der Kühler kann statt bei e, auch zwischen den gegen die kalte Seite des Wärmespeichers mündenden
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maschinen bestehende Antriebsanlage, bei der die AusstromsteUen der Druckgasverbrauchsmaschinen mit den Einströmstellen des mit einem Wärmespeicher zwischen dem kalten und warmen Arbeitsraum ausgerüsteten Diuekgaserzeugers derart in Verbindung stehen, dass die Druckgasverbrauchsmaschinen mit dem Druckgaserzeuger einen von der Aussenluft abgeschlossenen Kreislauf bilden, an den einerseits die Speisepumpen für die Einführung der zur Verbrennung erforderliche Frischgase und anderseits die den eingeführten Frischgasen entsprechende Mengen Verbrennungsgase ausscheidenden Vorrichtungen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der kalten Seite des Wärmespeichers (R)
und der Druckgasverbrauchsmaschine (A2) ein Kühler (el bzw. e2) eingeschaltet ist.