Kraftmaschinenanlage, die eine und eine Dampfmaschine enthält. Es sind Kraftinaschinenanlagen bekannt, welche aus einer Gleichdruck-Verbrennungs- niaschine üblicher Bauart und aus einer Dampfmaschine bestehen, bei welchen mit der Verlustwärme der Verbrennungsmaschine (Mantel- und Abgas\värme) Dampf von nie driger Spannung erzeugt wird. der zum Betrieb der Dampfmaschine verwendet wird. Die da mit erreichbaren Vorteile sind jedoch recht mässige,
denn der Anteil der entstehenden Dampfarbeit an der Gesamtarbeit ist im Ver hältnis zur Arbeit der Verbrennungsmaschine nur klein und die bei den bekannten Verbren nungsmaschinen ohne Verwertung der Ver lustwärme, namentlich bei den Zweitaktma- schinen grösserer Ausführung, schon beste henden und in der schnellen Zerstörung der Zylinderwandung und im schlechten Lauf der Kolben und Kolbenringe beruhenden be trieblichen Schwierigkeiten werden nur noch erhöht.
Bei einer Kraftmaschinenanlage der bekannten Bauart hat man demnach eine be triebsunsicher arbeitende Verbrennungsma- schine und eine unwirtschaftlich arbeitende Niederdruckdampfinaschine. Die Verbren- nungsmaschine verursacht ausserdem noch bauliche Schwierigkeiten, da bei ihr die Verbesserung des Wirkungsgrades bis jetzt hauptsächlich auf dem Wege der Erhöhung des Expansionsgrades bezw. des Verbrennungsdruckes angestrebt wurde, wodurch der Gestängedruck im Ver hältnis zur Leistung zu gross,
der mechanische Wirkungsgrad schlecht und die Herstellungs kosten hoch geworden sind. Die Zerstörung der Zylinderwandung der Verbrennungsma schine von gewisser Leistung und der schlechte Lauf der Kolben und Kolbenringe treten schon bei Kühlung mit Wasser von <B>60'</B> bis 80 ein, da die Zylinder zu heiss werden.
Die Wärmeübertragung an die Zylinder wände erreicht nämlich. auf die FläcIienein- lieit und Stunde bezogen, ungeheure @ÄTerte, die weder im Dampfkesselbetriebe, noch auf andern technischen Gebieten bei Heizung mit Feuergasen auch nur annähernd üblich sind, wobei noch zu berücksichtigen ist, dass für die Wärmeleitung durch die Zylinderwände das wegen seiner schlechten Wärmeleitzahl für solche Zwecke am wenigsten geeignete Gusseisen aus betriebstechnischen Gründen meistens Verwendung finden muss.
Nach an gestellten Versuchen (siehe Jahrbuch der Schiffbautechnisohen Gesellschaft 1912, Vor trag von Junkers) gehen beispielsweise bei einer Zweitakt-Gleichdruck-Verbrennungsma- schine unter normalen Betriebsverhältnissen etwa 260,000 WE auf 1 dm '@Tandfläclie de\ Verbrennungsraumes der am höchsten bean- pruchten Zylinderstelle in der Stunde über.
Zur Ableitung dieser grossen Wärmemenge ist an dieser Stelle der Zylinderwand ein er- heblielies Temperaturgefälle erforderlich; es beträgt etwa.<B>50'</B> für 1 cm @@Tandstä.rke bei Gusseisen.
Ein Zylinder von 500 mm Durchmesser einer Gleichdruck-Verbrennungsmaschine er fordert beispielsweise bei<B>36</B> Atm. Verbren- eine Wandstärke von 4 cm, so dass zur Wärmeleitung ein Temperaturgefälle von 4 X 50 = 200 zwischen innerer Lauf fläche und der Wärme ableitenden Aussen fläche des Zylinders vorhanden sein muss. Eine derartige hohe Temperaturdifferenz in der Zylinderwand übt aber auf ihre Haltbar keit einen recht ungünstigen Einfluss aus, welcher :ich mit der Zeit in Rissbildungen be merkbar macht.
Werden die Wände der Verbrennungs zylinder, wie es jetzt meistens der Fall ist, mit Wasser von 60 bis<B>80'</B> Endtemperatur gekühlt, so muss die Temperatur der Zylin der Lauffläche bei dem gewählten Beispiel ?00 -._ (60 bis<B>80')</B> - 260 bis 280 werden. Eine derartige hohe Temperatur der Lauf fläche bildet beinahe die Grenze für die Schmierfähigkeit des an der Lauffläche haf tenden Schmieröls und damit für die Halt barkeit der Kolbenringe bei den holten übli- chen Verbrennungsdrücken.
Steigert man die Temperatur des Kühl mittels, wie es erforderlich ist, wenn man die darin aufgespeicherte Wärmemenge vor teilhaft ausnutzen will, oder geht man gar dazu über, das Kühlmittel zu verdampfen, so treten diese Nachteile in erhöhtem Masse auf. Eine erhebliche Steigerung der Temperatur des Kühlmittels über 100 hinaus ist ohne Gefahr überhaupt nicht zulässig.
Die hohe Temperaturdifferenz in der Zy linderwand, sowie die hohe Temperatur der Zylinderlauffläche sind somit die Hauptur sachen, dass es bis heute noch nicht möglich gewesen ist, das Kühlwasser im Kühlmantel unter hohem Druck (10 Atm. und mehr) zu verdampfen und den auf diese Weise erzeug ten hochgespannten Dampf in einer wirt schaftlich arbeitenden Dampfkraftmaschine neben dem durch die Abgase in bekannter Weise erzeugten zu verwenden.
Ja. die vor erwähnten Ursachen gestatten nicht einmal bei Wasserkühlung die betriebssichere Her stellung von Verbrennungszylindern grosser Leistungen.
Man hat zwar schon versucht, die Tempe raturdifferenz in der Zylinderwand herab zusetzen, indem man das Kühlwasser durch Schwächung der Zylinderwand möglichst nahe an die Zvlinderlauffläehe heranbrachte. Aber ganz abgesehen davon, dass zur Aus gleichung dieser Schwächung der Zylinder wand notwendigerweise angegossene oder auf geschrumpfte Verstärkungen angebracht wer den mussten, blieb trotzdem die Differenz von <B>50'</B> für 1. ein Wandstärke bestehen. Rissbil- dungen sind auch hierbei in der Praxis noch die Folge gewesen.
Die Verwertung der Abgaswärme in Ab gasverdampfern ist bekannt und bietet keiner lei Schwierigkeiten; sie ist aber auch bei den Verbrennungsmaschinen mit den üblichen Ex- pansionsgraden nicht so erstrebenswert, wie die der Mantelwärme, weil ihre Temperafn-, insbesondere bei Zweitaktmaschinen, mit Spülluftüberschuss nicht mehr besonders hoch ist und daher grosse Heizflächen erfordert.
Erfindungsgemäss wird nun bei einer der artigen Kraftmaschinenanlage der Verbren nungsdruck im Verbrennungszylinder gegen über dem üblichen erheblich lierabbesetzt und der Dampfdruck mindestens auf den Verbren nungsdruck gesteigert.
Die Steigerung des Dampfdruckes und die mit der Herabsetzung des Verbrennungs- druckes der Gleichdruck-Verbrennungsma- schine verbundene Vermehrung der Dampf erzeugung bedeutet eine vergrösserte Dampf arbeit im Vergleich zu bekannten Anlagen dieser Art, welche ermöglicht, die Verluste der Gleichdruck-Verbrennungsmaschine teil weise wieder auszugleichen, so dass der Ge samtwirkungsgrad der ganzen Anlage nicht wesentlich sinkt. Ferner wird die Betriebs sicherheit der Kraftmaschinenanlage erhöht. Diese Punkte sollen in nachstehenden Aus führungen erörtert werden.
Der indizierte<B>Wirkungsgrad</B> einer Ver- brennungskraftmaschine und der Gestänge drück hängen vom Verbrennungsdruck der arbeitenden Gasmenge ab, und zwar derart, dass ein grosser Verbrennuugsdruch. einen gu ten indizierten Wirkungsgrad, aber einen un günstig grossen Gestängedruck ergibt. Vom Gestängedruck werden jedoch der mechani sche Wirkungsgrad, der effektive Wirkungs grad und die Herstellungskosten der Ver brennungsmaschine erheblich beeinflusst.
Setzt man nach der Erfindung den Ver brennungsdruck im Verbrennungszylinder herab, dann ist damit eine Herabsetzung des indizierten Wirkungsgrades der Gleichdruclz- Verbrennungsmaschine, jedoch gleichzeitig eine gesteigerte Betriebssicherheit, sowie eine Erhöhung der Temperatur der Abgase ver bunden. Die Herabsetzung des indizierten Wirkungsgrades der Gleichdruck-Verbren- nungsmaschine bringt eine Vermehrung der Verlustwärme der Verbrennungsmaschine hervor, so dass daraus eine grössere Dampf menge als bei den bisher bekannten Gleich druck-Verbrennungsmaschinen erzeugt wer den kann.
Die Vergrösserung der Dampf menge und die Steigerung des Dampfdruckes vermehren die Dampfarbeit im Verhältnis zur Arbeit der Gleiclidrizck-Verbrennungsma- schine-erheblich. Dampfmaschinen, besonders Dampfturbinen, sind aber noch immer die ein fachsten und betriebsichersten KraftDiaschi- nen. Vermehrte Dampfarbeit im Verhältnis zur Gesamtleistung bedeutet also neben der Verbesserung der Verbrennungsmaschine im vorliegenden Falle gleichzeitig erhöhte Be triebssicherheit.
Ferner kann eine erhebliche Steigerung des Dampfdruckes über die bisher als zulässig erachtete Höhe eintreten, der Dampfdruck kann sogar bis weit über 20 Atm. hinaus gesteigert werden, ohne dass da durch irgend welche Betriebsschwierigkeiten der Verbrennungszylinder zu befürchten sind, wie später nachgewiesen wird.
Anhand eines Beispiels sei vorstehende Behauptung bewiesen. Es werden zu diesem Zwecke eine Zweitakt-Gleichdruck-Verbren- nungsmaschine mit<B>36</B> Atm. Verbrennungs druck und einem Wärmeverbrauch von 2000 Wärmeeinheiten für eine PS/Std. gewählt.
Der effektive Wirkungsgrad dieser Verbren nungsmaschine beträgt dabei<B>31,6</B> % und bei 75 % mechanischem 'NVirkungsgracl wird der indizierte Wirkungsgrad 42,2 '/ä. In der Ver lustwärme sind demnach noch 57,8 % der durch den Brennstoff dem Verbrennungs zylinder zugeführten Wärmemenge enthalten. Könnte man 90 % der Verlustwärme aus nutzen. dann ständen 52 % der zugeführten Wärme zur Dampferzeugung zur Verfügung.
Da der Dampfdruck in diesem Falle wegen der .entstehenden Betriebsschwierigkeiten 2 Atm. kaum übersteigen darf, und eine Dampf turbine bei hoher Luftleere und überhitztem Dampf von 2 Atm. die im Dampf enthaltene Wärme mit höchstens<B>16</B> % ausnutzt, so wer den durch die Ausnutzung der Verlustwärme 52 X<B>0,16</B> = 8,3 % der durch den Brennstoff aufgewendeten Wärme gewonnen.
Der Ge samtwirkungsgrad einer aus einer gewöhn lichen Zweitakt-Gleichdruck-Verbrennungs- mascliine mit Verlustwärmeausnutzung be stehenden Kraftmaschinenanlage steigt von <B>31,6</B> /o auf 39,9 %. Die Arbeit der Dampf maschine beträgt- dabei etwa 26 % der der Verbrennungsmaschine oder nur etwa<B>20</B> der Gesamtleistung.
Im Gegensatz hierzu sei eine nach der Er findung arbeitende Kraftmaschinenanlage be trachtet. Der Verbrennungsdruck im- Zwei- takt-Gleichdruckölmotor sei liier beispiels weise auf 10 Atm. herabgesetzt.
Der effek tive Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors beträgt nur noch etwa. 25 %, während der mechanische Wirkungsgrad sich auf zum Beispiel 87,6 iä erhöht, und der indizierte -#Ä'irliungsgräd sich zu 28,5 iö ergibt. In der Verlustwärme sind daher noch 71,5 ö der durch den Brennstoff des Verbrennungszylin der zugeführten Wärme enthalten.
Werden diese ebenfalls mit 90 % ausgenutzt, was hier viel leichter ist, da auch die Abgastemperatur bei gleicher Verbrennungstemperatur eine höhere ist und die Heizfläche des Abgasver dampfers erheblich kleiner ausfällt, so stehen zur Dampferzeugung 64 % der aufgewendeten Wärme zur Verfügung. Der Dampfdruck kann hierbei hoch gehalten werden. Nimmt man zum Beispiel 20 Atm. Dampfdruck an, so steigt der effektive Wirkungsgrad der Dampfmaschine von 16 auf 24 %.
Der Ge- a.mtwirkungsgrad einer Iiraftmaschinenan- lage nach der Erfindung mit herabgesetztem Verbrennung sdruck und erhöhtem Dame f clruclc ist daher 25 -i- 64X0,24=40,4 %, wobei der Anteil der Dampfarbeit 61,5 % der Verbren- nungsmascllinenarbeit und 38 ,) der Gesamt arbeit ausmacht.
In diesem Beispiel ist die Dampfarbeit im Verhältnis zur Arbeit der CT'leichdruelc- Verbrennungsmascliine von 26 % auf 61.:i ,@ gestiegen. Während also im ersten Fall die Dampfmaschine etwa ein Viertel der Gleich- druclk-Verbrennungsma.schine leistet, leistet sie im zweiten erheblich über die Hälfte. Die Vergrösserung der Dampfmenge und der hö here Dampfdruck. vermehren hier die Dampf arbeit derart, dass die Verluste der reinen C:#leiclidruck-Verbrenu nugsmasclliile mehr als ausgeglichen werden.
Man braucht bei der im Beispiel auigege- benen Herabsetzung des Verbrennungsdruckes nicht stehen zu bleiben, sondern kann noch er lieblich weitergehen. Ausserdem kann man zu diesem Zwecke auch die Temperatur am Ende der Verbrennung tiefer halten, wodurch eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit ge währleistet wird.
Ist der effektive Wirkungs- grad der Gleich druclL-Verbreniluligsni < ischine auf 21 % herabgesetzt, so wächst beispiels- weise die Dampfarbeit atif etwa. 80 % der jenigen der Verbrennungsmaschine.
Der Gestängeclruck einer Zweitakt-Gleich- druck-Verbrennungsmaschine mit 10 Atm. Verbrennungsdruck. beträgt, auf gleiche Lei stung bezogen. nur einen Teil von dem einer gewöhnlichen Gleichdruck-Verbrennungsma- schine mit 36 Atm. Die Herstellungskosten einer derartigen Gleiclidrucl-Verbrennungs- inaschine sind, wie leicht einzusehen ist, be deutend niedriger als bei einer gewöhnlichen Verbrennungsmaschine.
Die in den Verbrennungszylindern voit Gleichdruck-Verbrennungsmaschinen mit lio- liem Verbrennungsdruck sich ergebenden. eingangs erwähnten Nachteile der zu heissen Zylinderwände werden durch die Herabset zung des Verbrennungsdruckes erheblich ver mindert.
Durch neuere Versuche von Nusselt ist bekannt geworden, dass der Wärmeübergang auf die Zylinderwand annähernd proportional der Dichte des Heizmittels ist.
Setzt man bei spielsweise den @'erlireniningsdruck auf die Hälfte Herab, so wird bei gleicher Tempera turdifferenz zwischen Heizmittel und MAI mittel auch der Wärmeübergang auf etwa die Hälfte Herabgehen und die Temperaturdiffe renz in der Zylinderwand wird sich dann nur zu etwa 25 für I ein Wanclstärhe ergeben.
Da. für den halben Verbrennungsdruck auch nur die halbe Wandstärke erforderlich ist, so sinkt die Temperaturdifferenz in der Z-vIiii- derwand von 200' bei dem schon früher be- trachteten Z3-linder von 500 min Durchmesser auf \? X 25 = 50. Die dann auftretenden Wärmespannungen in der Z@-linderwand sind nicht mehr gefährlich.
Bei gleicher Tempe- ratur der Lauffläche Minn man deshalb bei der neuen I%raftniaschinenanlage mit der Temperatur des I%iililniittels erheblich höher gellen, und zwar auf 280<I>50</I> = 230 .
Einer hühlteinperatur von 230 entspricht ein Dampfdruck von etwas 28 Atin. Nioiint inan nur 20 @tul. I)ainilifdrucl; an. so -iris die Temperiitur der Lauffläche 211 <B>=-</B> 261 werden, also so hoch, wie bei Iiüh- lang einer Verbrennungsmaschine mit hohem Verbrennungsdruck mit Wasser von 60 sein.
Wählt man den Dampfdruck gleich oder etwas grösser als den Verbrennungsdruck, so kann die Wandstärke des Zylindermantels verhältnismässig gering sein, wodurch die Temperatur der Zylinderlauffläche noch klei ner ausfällt. Beim Überwiegen des Dampf druckes über den Verbrennungsdruck treten im Zylindermantel, abgesehen von den kleinen noch vorhandenen Wärmespannungen nur noch Druckspannungen auf, gegen welche be kanntlich Gusseisen erheblich widerstands fähiger ist als gegen Zuspannungen. Es ist also möglich, betriebssichere Verbrennungs- zylinder auch von grösster Leistung herzu stellen.
Das hier für eine Zweitakt-Gleich- druck-Verbrennungsmaschine Gesagte findet sinngemäss Anwendung für alle Arten von Cleichdruck - Verbrennungskraftmasehi- nen, auch auf solche mit Vorkompression der Verbrennungsluft. Es ist natürlich nicht not wendig, den Dampf im Kühlmantel zu er zeugen, man kann vielmehr auch das zur Dampferzeugung erforderliche Speisewasser im Kühlmantel nur bis auf die Verdamp- fiuigstemperatur erwärmen und durch die Abgaswärme in Dampf verwandeln.
Die Zündung und gute Verbrennung des Brennstoffes bei einer Gleichdruck-Verbren- nungsmaschine mit herabgesetztem Verbren nungsdruck bietet keine Schwierigkeiten. Der Brennstoff kann beispielsweise vorvergast oder die Brennluft vorgewärmt werden, um die erforderliche Entzündungstemperatur durch Kompression zu erhalten.
Die vorliegenden Verhältnisse lassen sich am besten anhand von Diagrammen über sehen.
Fig. 1 stellt beispielsweise ein tlieoreti- sches Druckvolumendiagramm einer Zwei takt-Gleichdruck-Verbrennungsmaschine mit 36 Atm. Verbrennungsdruck dar, während Fig. 3 ein solches einer Maschine mit auf 18 Atm. herabgesetzten Verbrennungsdrucke anzeigt.
Beide Diagramme besitzen bei<B>1800'</B> Verbrennungstemperatur zwar nicht die glei chen indizierten mittleren Drucke (7,5 kg/en? in Fig. 1 bezw. <B>6,7</B> kg/em2 in Fig. 3), aber die effektiven Leistungen zweier Zylinder von gleichen Abmessungen sind infolge des günstigen Gestängedruckes bei der Maschine mit herabgesetztem Verbrennungsdruck-unge- fä.hr gleich gross.
Hieraus folgt, dass die zu kühlenden Zylinderoberflächen auch in bei den Fällen angenähert gleiche Grösse aufwei sen; ebenso sei die an das Kühlwasser über gehende Wärme annähernd gleich angenom men, nur ihre Verteilung über die einzelnen Teile der Oberfläche ist eine andere, bei der Kraftmascliinenanlage mit nach der Erfin dung im Verbrennungszylinder herabgesetz tem Verbrennungsdrucke günstigere. Die Ver hältnisse sind beispielsweise aus den Fig. 2 und 4 zu ersehen.
Die Heizflächen sind als Abszissen, die in der Stunde auf dem m- in jedem Teil der Heizfläche übergehende Wär me als Ordinate aufgetragen, während die schraffierten Flächen die gesamte über gehende Wärmemenge darstellen.
Fig. \_? gehört zu einer Verbrennungsma schine der üblichen Bauweise mit dem Druck volumendiagrammnach Fig. 1. Die Strecke A-B stellt die Oberfläche des zylindrischen Teils des Kühlmantels einer grossen Maschine in m" dar. A-C ist der vom Kolben nicht überfahrene zylindrische Teil des Kompres sionsraumes, C-B der vom Kolben freige gebene Teil des Kühlmantels. Im Punkt D ist die Verbrennung beendet. Im Kompres sionsraum ist die Wärmeübertragung am höchsten und, wie früher erwähnt, etwa 260000 WE für 1 m Zylinderfläche. Mit ab nehmendem Druck und abnehmender Tempe ratur geht sie zurück.
Für die Zylinderwände gefährlich ist nur die im Kompressionsraum auftretende.
Fig. 4 zeigt approximativ die zu erwar tenden bedeutend günstigeren Verhältnisse für eine Zweitakt-Gleichdruck-Verbrennungs- maschine, welche in einer Kraftmaschinen- anla.ge nach der Erfindung mit dem Druck volumendiagramiu nach Fig. 3 arbeitet.
Die Wärmeübertragung hat hier infolge der ge ringen Dichte einen Höchstwert von nur etwa, 105000 WE für 1 ni-',Std., sie bleibt infolge der langsameren Druck- und Temperaturab nahme zwar höher wie in Fig. 1, die Vertei lung ist jedoch gleichmässiger über den ganzen Hub und erreicht keinesfalls eine gefährliche Höhe.
Da. der Wärmeübergang annähernd proportional der Dichte des Heizmittels ist, so stellt sich im Beispiel nach Fig. 2 der Wärmeübergang während der Verbrennung höher, als im Beispiel nach Fig. .t, er verteilt sich auf eine verhältnismässig kurze Strecke und dann erfolgt ein sehr schneller und star ker Spannungs- und Temperaturabfall. Im zweiten Beispiel verteilt sich die Verbren nung auf eine grössere Strecke und im An schluss daran findet ein langsames Abfallen des Druckes und der Temperatur statt, so dass also die Verteilung des Wärmeüberganges gleichmässiger über den ganzen Hub erfolgt.
Dabei ist noch zu berücksichtigen, dass, wie schon erwähnt, die Zylinderwandstärli:e für den halben Verbrennungsdruck nur halb so gross sein muss wie früher, und die hohe Tem peraturdifferenz in der Wand, die die Ursa che der Zerstörung durch R.issbildung ist, cranz bedeutend herabgesetzt wird.
Wie schon hervorgehoben, liegt ein Haupt vorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass die betriebstechnisch günstige Dampfarbeit im Verhältnis zur Gesamtarbeit vergrössert wird. Man kann diesen Vorteil vergrössern, wenn man in einer Kraftmaschinenanlage ge- inäss der Erfindung die Dampfmaschine ausser mit dem aus der Verlustwarme der Gleich druck - Verbrennungsmaschine gewonnenen Dampf noch mit Dampf aus einem besondern Dampferzeuger speist; wenn man also eine Kraftmasehinenanlage gemäss der Erfindung mit einer gewöhnlichen Dampfkraftanlage mit einem besonders beheizten Kessel ver sieht.
Man kann hierbei im Kühlmantel der Verbrennungskraftmaschine das Kühlwasser nur bis auf die Verdampfungstemperatur er wärmen und es dann in der Kesselanlage zu sammen mit dein übrigen benötigten Speise- ivasser verdampfen. Der Gesanit-Wirkiings- grad einer solchen aus einer Verbrennungs maschine und ausser einer mit einer besondern Feuerung versehenen Dampfkraftanlage be stehenden Kraftmaschinenanlage ist bei je dem Verhältnis von Verbrennungsmaschinen-.
und Dampfarbeit in weiten Grenzen von der Höhe des Verbrennungsdruckes fast gänzlich unabhängig, was aus dein Vorhergehende:. ohne weiteres erfolgt. Ausserdem ergibt sieh gegenüber einer reinen Dampfkraftanlage für eine bestimmte Dampfarbeit eine kleinere Kesselanlage.
Soll zum Beispiel die Dampf arbeit so gross sein, wie die Verbrennungs- maschinenarbeit, und hat man den effektiven Wirkungsgrad der Verbrennungsmaschine so vermindert, dass die aus der Verlustwärme entstehende Dampfarbeit etwa 80 % derjeni gen der Verbrennungsmaschine ausmacht, dann ist die besondere Kesselanlage nur für eine restliche Dampferzeugung von 20 % zu bemessen. Gegenüber einer reinen Dampf kraftanlage von der gleichen Leistung wie die der Verbrennungsmaschine werden 80 \%ö an Kesseln erspart.
Zieht man zum Vergleich eine Dampfkraftanlage heran, welche die ge samte Leistung durch Dampf allein hervor bringt, dann beträgt die Kesselersparnis 90 Hat man beispielsweise eine Kraft- inaschinenanlage von 20000 PS mit reinem Dampfbetrieb, so sind dazu zum Beispiel 20 Kessel erforderlich.
Bei einer Kraftniasclii- nena.nlage, welche zur Hälfte aus ein ,#r ge wöhnlichen Verbrennungsmaschine ohne Aus nutzung der Verlustwä.rnie. und zur Hälfta aus einer gewöhnlichen Dampfkraftanlage be steht, sind für die gleiche Leistung noch 7-0 Kessel erforderlich.
Bei Ausnutzung der Ver lustwärme erzielt inan nach den friiiieren Ausführungen aus der Verlustwärme etwa 25 % der Verbrennungsinascllinenarbeit, und für die gleiche Dampfarbeit wie im vorste henden Beispiel sind noch 75 ö des Dampfes in einer besonderen Kesselanlage zu erzeugen: die Kesselanlage muss also immer noch mit 7 bis 8 Kesseln ausgeführt werden.
Eine Kraftmaschinenanlage nach der Er findung, bei welcher die aus der Verlust- wärme der Verbrennungsmaschine entste hende Dampfarbeit 80 ,ö derjenigen der Ver- brennungSmaschine ausmacht.
braucht für ,las bleiche Verhältnis von Dampfarbeit und Arbeit der Gleichdruck - Verbrennungsma schine nur noch zwei besonders beheizte Kes- el.Eine nur aus Verbrennungsmaschinen be- tehende Kraftanlage würde zwar überhaupt keine Kessel erfordern, die Kosten an Brenn toff würden aber bei einem Ölpreis von Fr. "r. 50 für 100 kg sich zu 1,5 Rappen für eine PSe""Std. ergeben,
während bei einer mit Öl und Kohle betriebenen Kraftmaschinenanlage nach der Erfindung die Brennstoffkosten für die PSe,\Std., bei einem Kohlenpreis von Fr. <B>16.25</B> per Tonne, unter einem Rappen bleiben werden.
Es könnte nun der Einwand erhoben wer den, da.ss die zur Ausnutzung der V erlust- wärnie erforderlichen Einrichtungen die Er- =parnisse an Kesseln aufwiegen. Das ist aber nicht der Fall, denn diese Einrichtungen sind nicht viel kostspieliger als die sonst üblichen Einrichtungen zum Kühlen und zur Ausnut zung der Abgase.
Für den Antrieb von Schiffen ist eine K raftmaschinenanlage nach der Erfindung besonders zweckmässig, denn bei . diesen braucht man schon für andere Zwecke eine Kesselanlage.
In vielen Fällen wird es souar zweck- e n.<B>-</B> sein, die Dampfkraffanlage im Ver- i ässij--1<B>21</B> liä.ltnis zur Gesamtleistung erheblich grösser, als die der Gleichdruck - Verbrennungsma- schine zu machen. Trotzdem wird der Ge- sanit-Wirkungsgrad ungünstig sein und die Ersparnis an der Kesselanlage dem absoluten Betrage nach bestehen bleiben.
Ist zum Bei spiel das Verhältnis der Dampfarbeit zur Ar beit der Verbrennungsmaschine wie<B>2:1,</B> und gibt die Verlustwärme der Verbrennungs- inaschine so viel Dampf wie im vorigen Bei spiel her, so ist der Gesamtwirkungsgrad im mer noch über 2 7 % und die Ersparnis an Kesselanlage beläuft sich gegenüber einer gewöhnlichen Dampfkraftanlage noch auf 60 ,ö. Bei dieser Leistungsverteilung wird bei einer Anlage von 20000 PS clie Verbren- nungsmaschine 6660 PS hervorbringen, die Dampfkraftanlage dagegen 13340 PS bewäl tigen, und zwar mit 8 Kesseln.
Die Möglichkeit, zwei verschiedene Brenn stoffe verwenden zu können, bietet den Vor teil, dass man mit der Dampfkraftanlage allein weiter arbeiten kann, wenn der Brenn stoff für die Verbrennungsmaschine einmal ausgehen sollte. Weiter kommt hinzu, dass eine Kraftmaschinenanlage nach der Erfin dung überlastbar ist, da die Kesselanlage for ciert werden kann, während eine Kraftma- schinenanlage ohne besonders beheizte Kes selanlage sich in diesem Punkte genau wie eine gewöhnliche Gleichdruck-Verbrennungs- maschine verhält.
Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass die Verbrennungsmaschine, insbesondere auch die Zweitaktmaschine, durch die vor liegende Erfindung selbst für grösste Leistun gen lebensfähig ist.