CH96539A - Wärmekraftmaschine. - Google Patents

Wärmekraftmaschine.

Info

Publication number
CH96539A
CH96539A CH96539DA CH96539A CH 96539 A CH96539 A CH 96539A CH 96539D A CH96539D A CH 96539DA CH 96539 A CH96539 A CH 96539A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
heat
dependent
engine according
heat engine
red
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Ferranti Sebastian Ziani De
Original Assignee
Ferranti Sebastian Ziani De
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferranti Sebastian Ziani De filed Critical Ferranti Sebastian Ziani De
Publication of CH96539A publication Critical patent/CH96539A/de

Links

Description


      Wärmekraftmaschine.       Die vorliegende Erfindung betrifft eine       Wärmekraftmaschine,    die zum Beispiel zur  Gattung der mit hin- und hergehenden Kol  ben arbeitenden Maschinen oder zur Gattung  der Turbinen gehören kann.  



  Unter dem Ausdruck "Wärmekraft  maschine" ist vorliegend eine Maschine zur  Umwandlung von Wärme in Arbeit verstan  den, einschliesslich aller notwendiger Appa  ratur, wie zum Beispiel Verdichter,     Regene-          ratoren,    Kessel, Brenner, Feuerungen usw.,  wie auch der eigentlichen arbeitenden Be  standteile, wie Zylinder, Kolben, Rotoren,       Statoren    usw. Dampf, Luft oder Verbren  nungsprodukte können das Arbeitsmittel sein.

         Wärmekraftmaschinen    im Sinne vorliegender       Erfindung    lassen sich in mancherlei bau  lichen Formen, so zum Beispiel als Dampf  maschinen mit Kesseln,     Ü'berhitzern,    Wieder  überhitzern, oder als Maschinen mit innerer  Verbrennung oder zum Beispiel auch als  Turbinen ausführen.  



  Der Zweck der Erfindung     besteht    darin,  die treibende Kraft mit weniger Brennstoff  verbrauch zu erzeugen als wie bisher, das    heisst die Umwandlung von Wärme in Arbeit  unter höheren     Wirkungsgraden    herbeizufüh  ren, als bisher möglich war.  



  In der vorliegenden Beschreibung um  fassen die Ausdrücke "Rotgluthitze" und       "rotglühend"    Temperaturen von etwa     600'-C     an aufwärts.  



  Die Erfindung lässt sich auf Maschinen  mit verschiedenen Arbeitszyklen anwenden.  Solche     Arbeitszyklen    umfassen sowohl die  bekannten, als auch neue Arbeitszyklen.  



  Seit der Bekanntgabe von     Carnots    Grund  satz, das der höchste theoretisch erreichbare  thermische Wirkungsgrad in einer vollkom  menen Maschine gleich sei dem Quotienten  aus der Differenz     zwischen    der Maximal  und der Minimaltemperatur des Arbeits  zyklus durch dessen maximale absolute Tem  peratur, war es das Ziel mancher Erfinder,  Maschinen mit erhöhtem thermischem Wir  kungsgrad dadurch zu schaffen, dass sie für  die maximale Temperatur einen hohen     @Tert     einsetzten. .  



  Bei der gegenwärtig in Gebrauch befind  lichen     Verbennungskraftmaschine.    nament-      lieh bei derjenigen, in welcher die Verbren  nung nominell ,>bei konstantem Volumen"  stattfindet, wird ein sehr hoher Wert der  Höchsttemperatur des Arbeitsmittels (die ge  wöhnlich die des     Schmelzpunktes    des für die  Zylinder gebrauchten Materials übersteigt)  erreicht. Daher kühlt man die Zylinder äusser  lich durch einen Kreislauf von Wasser oder  Luft, oder innerlich, zum Beispiel durch Ein  spritzung von Wasser oder Luft, so dass  deren Innenfläche auf einer verhältnismässig  niederen Temperatur gehalten werden kann,  indem die Arbeitstemperatur des Hauptteils  des Zylinders ungefähr<B>300'</B> C nicht über  steigt.

   Die durch Leitung und Ausstrahlung  vom Arbeitsmittel an die Zylinder verlorene  und durch das die Zylinder kühlende Medium  abgeleitete Wärme steigt gewöhnlich auf  ?5 bis 40 % der gesamten durch den Brenn  stoff gelieferten Wärme an, abgesehen von       @Ärärmeverlusten    im Auspuff.  



  Im Laufe der Zeit wurden zahlreiche Vor  schläge gemacht für die     Konstruktion    einer       Wärmekraftmaschine    mit Regeneration unter  Anwendung eines hohen Betrages für die  Höchsttemperatur ihres Arbeitszyklus und  ohne Kühlmittel für den Zylinder oder den  Arbeitskessel, in dem der eigentliche Arbeits  teil des Zyklus sich abspielt.  



  Ausserdem wurden Heissluftmaschinen mit       Zylindern    aus gewöhnlichem Material her  gestellt, welche auf ihrer Aussenseite auf       Rotgluttemperatur    gehalten werden. Aber  bei solchen Maschinen nähert sich weder  die Temperatur an der Innenseite der Zylin  derwände, noch die durch das Arbeitsmittel  erreichte Höchsttemperatur jemals derjenigen  einer Rotglut unter dauerhaften Arbeits  zuständen. Das Arbeitsmittel übt in Wirk  lichkeit auf die Innenflächen des Zylinders  eine Kühlwirkung aus.  



  Erreicht das Arbeitsmittel eine Rotglut  temperatur, und wird auch versucht, den Zy  linder auf Rotglut zu erhalten, so versagen  die gewöhnlichen Materialien, wie Gusseisen,       ,Stahl,    Kupfer, wie sie bisher gebraucht wur  den, vollständig. Sie besitzen bei hoher Tem-         peratur    nicht     genüsend    Stärke und werden  durch das heisse Arbeitsmittel angegriffen.  



  Es wurde schon vorgeschlagen, den Zy  linder oder Erhitzer einer Heissluftmaschine  oder einer Maschine mit innerer Verbrennung,  die bei Rotglut arbeiten soll, aus einer Zu  sammenstellung einer     Lamellierung    aus Stahl,  Eisen oder Kupfer und . einer solchen aus  Nickel oder Platin anzufertigen, wobei diese  letztere     Lamellierung    dem heissen Arbeits  mittel ausgesetzt würde und die andern vor  dem     Angegtiffenwerden    schützte.

   Solche  Vorschläge sind aber unausführbar, indem  die Zusammenstellung bei diesen hohen Tem  peraturen keine genügende Festigkeit     besitzt.     Ausserdem     würden    bei Maschinen mit innerer  Verbrennung     Nickel    und Platin durch Koh  lenoxydgas bei     Rotgluttemperaturen    rasch  angegriffen.  



  Der gegenwärtige Stand der Technik  kann dahin beschrieben werden, dass, obschon  zahlreiche Erfinder von Zeit zu Zeit Vor  schläge für     Regeneratoren    benutzende Ma  schinen mit innerer Verbrennung gemacht  haben, bisher keine solche, einen hohen  Brennstoffwirkungsgrad ergebende Maschine       gebaut    wurde, die unter den gewöhnlichen  gewerblichen Arbeitsverhältnissen befriedi  gend zu laufen vermag. Die Maschine mit  innerer Verbrennung, der Gegenstand zahl  reicher Vorschläge, besteht als praktisch ar  beitende Maschine noch nicht.  



  Der Urheber vorliegender Erfindung hat.  nun erkannt, wie eine     Rotglutmasehine    ar  beitsfähig gemacht werden kann, und hat  Mittel gefunden, durch die eine solche Ma  schine sich so bauen     lä.sst,    dass sie befriedigend  läuft, mit einer bisher in der Praxis noch  nie     verwimkliehten        Wirtschaftlichkeit    des  Brennstoffverbrauches.  



  Gemäss vorliegender Erfindung wird Vor  sorge     getroffen,    dass das Arbeitsmittel min  destens     Rotgluttemperatur,    das heisst min  destens etwa 600   C, erreicht, und werden  die mit diesem Arbeitsmittel in Berührung  kommenden Teile aus feuerfesten Materialien  gebaut, die gegen chemische Angriffe sei  tens des heissen Arbeitsmittels widerstands-      fähig sind und     genügende    Festigkeit besit  zen, um Spannungen zu widerstehen. Diese  Teile werden während des Betriebes der Ma  schine auf Rotglut erhalten.  



  In den Fällen, wo ein     Regenerator    ver  wendet wird, kann man diesen zweckmässig  mit grossen, Wärme absorbierenden und aus  strahlenden Flächen, aber kleinem, innerem  Fassungsvermögen für das Betriebsmittel  ausstatten und diesen Flächen entlang ab  wechselnd heisses     Betriebsmittel    unter ver  hältnismässig niederem oder Auspuff-Druck  und kaltes Betriebsmittel unter einem höheren  oder     Einlassdruck    leiten.  



  Zum Betrieb einer Maschine gemäss der  Erfindung lässt sich irgendwelcher einem  theoretisch vollkommenen Zyklus sieh nähern  der thermodynamischer. Zyklus von Arbeits  vorgängen anwenden. Die Höchsttemperatur  des positiven Arbeitsteils des Zyklus wird  so hoch als praktisch möglich gewählt, in  allen Fällen etwa<B>600'</B> C oder höher,- bei  einer     Maschine    mit innerer Verbrennung  zweckmässig zum mindesten so hoch, dass die  Zündung und Verbrennung des Brennstoffes  beim Einspritzen in die erhitzte verdichtete  Luft gesichert ist.  



  Ein besonders hoher Wirkungsgrad wird  erreicht bei Anwendung der Erfindung auf  Maschinen, die mit Zyklen arbeiten, welche  durch folgende Merkmale gekennzeichnet  sind: a) praktisch     isothermische    Verdichtung  des Arbeitsmittels bei Mindesttemperatur des  Zyklus von seinem Zustande des 'Höchst  volumens zu dem des geringsten Volumens;

    b) regeneratives Erhitzen des Betriebsstoffes  nach dieser     isothermischen    Verdichtung durch  Hitze, die dem     Betriebsmittel    während einer  Periode entnommen wird,     bei.    der es seinen  niedersten oder nahezu seinen niedersten  Druck, beziehungsweise seinen Auspuffdruck  erreicht hat, und c) praktisch     isothermische     Expansion des Betriebsstoffes bei der Höchst  temperatur des Zyklus, begleitet von der Zu  fuhr von Brennstoffhitze.  



  Bei Maschinen nach vorliegender Erfin  dung können     vorteilhafterweise    folgende  bauliche Einrichtungen ausgeführt werden:    1. Ein     Umsteuer-Regenerator,    innerhalb  des Zylinders so angeordnet, dass sich ein klei  ner schädlicher Raum ergibt.  



  2. Ein unabhängiges     Regenerator-System     mit heissen Ventilen am einen und kalten Ven  tilen am andern Ende.  



       B.    Ein     Gegenstrom-Regenerator-System,     mit einem Ende     rotglühend,    mit dem andern  Ende verhältnismässig kühl.  



  4. Unabhängige Mittel zum Verdichten  eines Betriebsmittels und zum Zuführen von  Brennstoffhitze zu ihm.  



  5. Bezüglich der     Betriebsmittelströmung          hintereinandergeschaltete    Zylinder; die Brenn  stoffhitze wird dem Betriebsmittel an zwei  oder mehr Zylindern stufenweise zugeführt.  



  6. Im Falle einer Turbine: Organe zum  Einspritzen von Brennstoff nach der Regene  ration und auf einer Anzahl von Expansions  stufen des Betriebsmittels, wodurch die Tem  peratur des letzteren während dieser Stufen  so nahe als möglich auf     einem    vorbestimmten  Höchstbetrag gehalten wird.  



  7.     Mehrstufen-Verdichter    mit Kühlvor  richtung für die Zwischenstufen, und Rege  nerator für das Betriebsmittel.  



  B. Im Falle von Turbinen: Mittel zum  Zuführen von Brennstoffhitze durch den     Sta-          tor    zum Betriebsmittel an einer Anzahl von  Stellen der Stromrichtung entlang.  



  9. Ein Hochdruckteil mit hin- und her  gehendem Kolben in Reihe mit einem als  Turbine ausgebildeten     Niederdruckteil.     



  10. Ein Satz von umsteuerbaren Rege  neratoren für die Übertragung von Wärme  vom     Niederdruck-Heiss-Auspuffmittel    zum  Hochdruckmittel, selbsttätige oder mechanisch  betätigte     Umsteuerventile    am     Rotglutende     der     Regeneratoren    und mechanisch betätigte       Umsteuerventile    am kühleren Ende der Re  generatoren.  



  11. Zylinder und Kolben. jeder mit einem  aus feuerfester und chemisch widerstands  fähiger Legierung bestehenden und einer vom  heissen Betriebsmittel herkommenden Rot  gluthitze ausgesetzten Teil, während ihre  übrigen Teile, die bei gewöhnlichen     Tempe-.     Taturen arbeiten, aus den für solche Zwecke      üblichen Materialien bestehen, mit oder     ohne     besondere Kühlmittel. Zwischen diesen küh  leren Teilen von Zylinder und Kolben sind  in wechselseitiger Berührung Dichtungsmittel  gegen     den    Druck des Betriebsmittels vor  gesehen.  



  12. Aus feuerfester und chemisch wider  standsfähiger Legierung bestehende Zylinder  und Kolben, aber ohne     gegeliseiti!-e    Berüh  rung am einen, der vom heissen Betriebsmittel  erzeugten Rotgluthitze ausgesetzten Ende,  und in passender     Berührung    mit     Packungs-          mitte-ln    am andern Ende, das infolge des ge  ringen     M'ärmeleitungsvermögens    der genann  ten Legierung auf einer     verhältnism-issig    nie  deren Temperatur steht.  



  Die bei Rotglut arbeitenden Teile der  Maschine können zum Beispiel angefertigt  werden     a)    aus einem Metall, das bei der Ar  beitstemperatur die nötige Starke und Steif  heit besitzt, jedoch dem Angriff des heissen  Betriebsmittels nicht zu widerstehen vermag,  sondern dagegen durch einen unangreifbaren  Metallüberzug geschützt ist, oder b) aus einer  feuerfesten Legierung, welche bei der Ar  beitstemperatur die nötige Stärke besitzt und  deren Oberfläche Angriffen genannter Art  widersteht.

   Diese letztere Legierung oder der  genannte Schutzüberzug kann solcher Art  sein, dass, sofern sie durch das     Betriebsmittel     angegriffen werden, der so angegriffene Teil  der Oberfläche einen Schutzüberzug bildet,  der ein weiteres Angreifen unterhalb der  Oberfläche verhindert und so eine dauernd       w        i        'derst        andsfähi        z#        e        Struktur        eroibt.        Z,

          Das        Ma-          terial    soll also entweder nicht angegriffen  werden oder infolge des Angriffes eine Ober  fläche bilden, die einem weiteren Angriff  durch das Betriebsmittel bei hohen Tempe  raturen vorbeugt.  



  Dem Erfindungszweck dienliche Metalle       bezw.    Legierungen können gefunden werden       cc)    unter feuerbeständigen Metallen oder Le  gierungen. in denen ein oder mehrere Me  talle der Chromgruppe enthalten sind;  b ) unter     feuerbeständigen    Metallen oder Le  gierungen, in denen ein oder mehrere Metalle  der Chromgruppe mit einem Metall oder mit    Metallen der Nickelgruppe verbunden sind;  c) unter feuerbeständigen Metallen oder Le  gierungen, in     denen    ein oder mehrere Me  talle der Chromgruppe mit Bor, Aluminium,  Silizium oder andern, eine ähnliche Wirkung  ergebenden Substanzen verbunden sind;       d)    unter Metallen der Chromgruppe zusam  men mit einem oder mehreren Metallen der  Gruppen der seltenen Erden.

  
  Es hat sich gezeigt, dass für die Zwecke  der Erfindung Chrom das widerstands  fähigste Metall ist und dass Nickelchrom  und     Kobaltchrom    gut     wiederstehen;    ferner,  dass Wolfram. legiert.     finit    einem Metall der  Chrom- oder der Nickelgruppe, ein gutes Er  gebnis liefert; und ferner. dass Bor, Silizium  und Aluminium in kleinen Verhältnissen  wertvolle     Beigaben    in     Nickel-Chrom-Legie-          rungen    darstellen, indem sie die Gleich  förmigkeit des Gusses verbessern und die  Festigkeit und die Widerstandsfähigkeit ge  gen Angriffe bei     Rotgluttemperatur    erhöhen.

    Eine gute Legierung, die gegossen werden  kann und auch sonst geeignet ist, besteht aus  62 % Nickel, 20      ö    Chrom, 5 % Eisen.     %         ö     Kohle,     .1    % Silizium und     8'/2    % Aluminium.  Es hat sich gezeigt, dass diese Legierung  die passende     Stärke    besitzt und dem Angriffe  seitens des heissen Arbeitsmittels bei einer  Temperatur von 800 bis 900   C während  mehrerer     Wochen    zu     widerstehen    vermag.  Diese Legierung ist völlig     unschmiedbar    und  lässt sich maschinell nicht wie Eisen be  arbeiten.

   Es sind deshalb besondere     DTass-          nahmen    erforderlich, um eine arbeitsfähige       Konstruktion    zu schaffen. Die Legierung  kann sehr     angenähert    auf Grösse gegossen  werden und wird dann zweckmässig durch  Schleifen fertig bearbeitet. Sie lässt sich mit  sehr gutem Erfolge schweissen. Löcher müs  sen beim Giessen ausgespart oder in Pfrop  fen aus maschinell bearbeitungsfälliger Le  gierung angebracht werden, die man an den  Guss anschweisst. Das Material kann durch  eine schnellaufende Metallscheibe oder eine  feine     'Schmirgelscheibe    geschliffen werden.  



  Es hat sich gezeigt, dass mehrere, wenn  nicht die meisten der Legierungen mit guten      Widerstandseigenschaften praktisch für che  mischen Angriff unzugänglich gemacht wer  den können, wenn die dem heissen Betriebs  mittel ausgesetzten Flächen geschliffen und  poliert     werden:    Solche Flächen blieben bei  einer Versuchsmaschine nach manchen Wo  chen Betrieb noch glänzend und poliert. .  



  Wolfram, Nickelkobalt     und?    deren ein  fache Eisenlegierungen werden durch das auf       Rotgluttemperatur    befindliche Betriebsmittel  angegriffen. Wolfram ist bei Rotglut sehr  stark; viel Eisen enthaltende Legierungen  sind bei Rotglut verhältnismässig schwach.  Einige der seltenen Erdmetalle, wie zum Bei  spiel     Zirkon,    bilden ebenfalls wertvolle Bei  gaben bei der Herstellung von .Legierungen.

    Es hat sich zum Beispiel gezeigt, dass einige  der oben erwähnten Legierungen, welche  einen kleinen Prozentsatz von Bor, Silizium  oder     Zirkon    enthalten, nachdem sie zunächst  dem heissen Brennstoff ausgesetzt waren,  nachher mit einer dünnen Oberflächenhaut  überzogen werden, welcher Überzug irgend  welchen Angriff der unter der Oberfläche  liegenden Legierung vorbeugt.  



  Auf den Zeichnungen sind mehrere Aus  führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan  des dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt schematisch ein Beispiel in  Form einer     Rotglutturbine    mit einem mehr  stufigen     Luftverdichter    A mit Zwischenstufe  und     Wasserkühlmantel,    mit einem Paar von  umsteuerbaren     Regeneratoren        R,    einem mehr  stufigen     Brennstoffgasverdichter    F und Mit  teln, um in eine Anzahl von Expansions  stufen der Turbine Brennstoff einzuspritzen;

         Fig.    2 veranschaulicht schematisch ein  zweites Beispiel in Form einer Rotglut  kolbenmaschine mit drei hintereinander  geschalteten Zylindern, mit dreistufigem,  mit hin- und herlaufenden Kolben versehenem  Luftverdichter A mit     Zwischenstufe    und       Kühlwassermantel,    einem Paar getrennter,  umsteuerbarer     Regeneratoren        R,    einem drei  stufigen     Brennstoffgasverdichter    F und       Brennstoffeinspritzern    für jeden Zylinder;

         Fig.    3 zeigt unter Angabe von mehr bau  lichen Einzelheiten eine einzylindrige Rot-         gut-Kolbenmasch.ine    mit einem im Kolben  kopf angebrachten     Regenerator        R,    einem       Kompound-Luftverdichter    mit     Zwischenstufe     und     Kühlwassermantel,    mit einem zwei  stufigen     Brennstoffgasverdichter    und Mitteln  zum Einspritzen von Brennstoff in den Zy  linder;

         Fig.    4 stellt einen unmittelbar unter dem       Regenerator    durch den     Rotglutzylinder    ge  legten Schnitt der in     Fig.    3 veranschaulich  ten Maschine dar;       Fig.    5 zeigt mehr schematisch eine ge  genüber     Fig.    3 abgeänderte Form von Zy  linder und Kolben;

         Fig.    6 ist ein Schnitt durch den im Zy  linderkopf untergebrachten, auch in     Fig.    3  dargestellten     Regenerator;          Fig.    7 ist ein Grundriss dieses     Regene-          rators;          Fig:    8 zeigt eine Einzelheit davon;

         Fig.    9 zeigt eine andere Ausführungs  form eines im Zylinderkopf angebrachten       Regenerators;     Die     Fig.    10 bis 12 betreffen einen Gegen  strom-Regenerator,     Fig.    10 ist ein Längs  schnitt,     Fig.    11 ein     Querschnitt,    und     Fig.    12  eine Endansicht von innern     Regenerator-          Elementen;

            Fig.    13 betrifft eine zugehörige Einzel  heit.     o          .In        Fig.    1 bedeutet C das Gehäuse einer       Agialturbine    mit Kränzen von feststehenden  Schaufeln 2. Die Turbine könnte auch als       Radialturbine    mit feststehenden     Leitschau-          feln    oder gegenläufigen Schaufelkränzen, so  wie als kombinierte     Radial-Achsialturbine     ausgebildet sein. D ist der Rotor mit Krän  zen von Schaufeln 3, und 4 ist der Einlass  für heisse, verdichtete Luft. Die Auspuff  gase verlassen die Turbine bei 5 und treten  in die Leitung 14 ein.

   Der gasförmige Brenn  stoff     wird    durch die verschiedenen Öffnun  gen 6 in die Turbine eingespritzt und ver  brennt, indem er sich mit der erhitzten Luft  mischt, während er zwischen den Schaufeln  des     Stators    und denen des Rotors durch  strömt. Die genannten Teile arbeiten bei  Rotglut und bestehen aus einer der oben er-           wähnten.    schwer schmelzbaren Legierungen.

         1'    ist der     mehrstufige        Brennstoffgasverdich-          ter.    Die Figur zeigt sechs Zylinder und sechs  Brennstoffzuleitungen     f1,        f-,        f',        f ,        f',   <I>f  zur</I>  Turbine;     f1    leitet das unter höchstem Drucke,  f   das unter geringstem Drucke stehende Gas  in die Turbine.  



  ist der als sechsstufig angenommene       umlaufende    Luftverdichter mit     Kühlwasser-          inantel    und fünf Zwischenkühlern     A1.    Durch  den Stutzen 8 wird Luft von atmosphärischem  Druck und atmosphärischer Temperatur an  gesogen, und die verdichtete Luft wird bei  9 in die zu den     Regeneratoren    führende Lei  tung 10     getrieben.    Die Zeichnung zeigt     einen          Regenerator    mit zwei     Regeneratorzylindern.     die Ventile besitzen, welche derart betätigt  werden, dass,

   während die verdichtete Luft  durch den einen der     Regeneratorzylinder     fliesst und von ihm Wärme aufnimmt. der  heisse Turbinenauspuff durch den andern       Regeneratorzylinder    strömt und Wärme an  ihn abgibt. Die Ausbildung eines solchen       Regenerators    ist auf     Fig.    2 ersichtlich und  unten näher erläutert.

   Die heisse verdichtete  Luft wird durch die Leitung 12     (Fig.1)    vom       Regenerator    an     dio    Turbine     übergeführt.    Der  heisse Auspuff der Turbine wird mittelst der  Leitung 14 zum     Regenerator    geleitet und der       gekühlteAuspuff    verlässt     denRegenerator    durch  das Rohr 15. Die Turbine und der umlaufende  Luftverdichter sind als gleichachsig und di  rekt gekuppelt dargestellt. Der Verdichter F  für das Brenngas wird von der     Tnrbinenwelle     aus durch ein     Reduziergetriebe    16 ange  trieben.  



  Beispielsweise und nicht in beschränken  dem Sinne sei erwähnt, dass die Luft,     iso-          fliermisch    oder nahezu so, wie es sich gibt,  bis auf 7 kg pro cm' verdichtet und die  Temperatur der verdichteten Luft während  des Durchganges durch den     Regenerator    bis  auf etwa 650   gesteigert werden kann.  Durch die Verbrennung der ersten Brenn  stoffzufuhr am     Einlassende    4 der Turbine  kann die Temperatur des Gasgemisches auf  beispielsweise     etwa    700   C erhöht werden.

    Die sich ausdehnende Mischung wird auf    etwa. 650   abgekühlt und die Verbrennung  der nächsten Brennstofflieferung erhöht ihre  Temperatur wieder auf etwa 700  , usw.;  die Temperatur des gasförmigen Gemenges  wird, während dieses durch die Turbine       .strömt,    zwischen den     genannten    Grenzen ge  halten.

   Durch diese     Anordnung    der     Brezni-          stoffeinspritzung    und deren Anpassung an  das     Volumen    der zugeführten     Luft    lässt sich  die Höchsttemperatur auf den höchsten     Wert     festsetzen, der sich mit der Stärke und den  Widerstandseigenschaften der Metallegierung  verträgt, aus welcher die mit der verbrennen  den Gasmischung in Berührung kommenden  Teile     bestehen.     



  Die     Entzündung    des Brennstoffes in der  Turbine wird nach dem Anlassen herbei  geführt durch die Hitze der Luft, in welche  jener eingespritzt wird.  



  Bei diesem Zyklus erfolgt die nutzbare       Arbeitsleistung    gänzlich bei oder so nahe als  möglich bei der Höchsttemperatur, welche  dank der Verwendung der oben beschriebenen  Legierungen viel höher ist, als es bisher mög  lich war. Die Wärmeabführung erfolgt bei  der geringsten Temperatur des Zyklus. Der       Regenerator    entzieht dem Auspuff Wärme,  nachdem alle praktisch verwertbare Druck  energie des Arbeitsmediums in mechanische,  für das Antreiben des Rotors verwandte Ar  beit umgesetzt worden ist. Auf diese Weise  wird die mit dem Auspuff ausgegebene.  Wärme auf einen sehr kleinen Betrag ver  mindert. Für Maschinen der beschriebenen  Art lässt sich flüssiger Brennstoff verwen  den.

   Die Organe zum Zuführen des Brenn  stoffes zu den     Statoren    können der Natur des  Brennstoffes angepasst werden.  



  Der in Verbindung mit der Turbine ver  wendete     Regenerator    (bei dem die ganze Um  steuerperiode etwa 10 Sekunden betragen  mag), besteht vorliegend aus zwei Zylindern.  Jeder der Zylinder, die das     Regenerier-          material    enthalten, ist.

   so gebaut,     dass    er dem  Höchstdruck des Arbeitsgases widerstehen       bann.    Die Zylinder sind an jedem Ende mit  Ventilen 18, 19     versehen        (Fig.    2), die paar  weise so betätigt werden,     dass    durch den einen      Zylinder Auspuffgase gehen, während durch  den andern Zylinder in entgegengesetzter       l',        ichtung    verdichtete Luft strömt. Diese  Zylinderpaare werden beispielsweise nach  etwa je fünf Sekunden umgesteuert, so dass  die Arbeitsbedingungen in der Turbine so  konstant wie möglich gehalten werden.  



  Natürlich lassen sich auch zwei, drei oder       gier    Zylinderpaare verwenden und der Reihe  nach umsteuern, wodurch praktisch gleich  mässige Temperatur und ebensolcher Druck  erhalten wird. Das kalte Ende der     Regene-          ratorzylinder    ist mit den gewöhnlichen Ven  tilen 18 ausgestattet, welche mechanisch, das       heissto    durch ein Getriebe betätigt werden.  Das heisse Ende der     Regeneratorzylinder    ist  aus einer der oben angegebenen, besonders  feuerbeständigen Legierungen hergestellt,       ebenso    die Ventile 19.

   Diese Ventile können  selbsttätig sein, das heisst durch den Strom  betätigt werden, der durch die am kalten  Ende befindlichen, mechanisch     betätigten     Ventile geregelt wird. Die     Regeneratorzylin-          der    sind verkleidet, um Wärme zurückzu  lialten, und nur Deckel, Lager und Supports       m    erden gekühlt.  



  Bei Maschinen mit hin- und hergehendem  Kolben wird die Luft zweckmässig in einem  mehrstufigen Kolbenverdichter     verdichtet;     und zwar mit einer so vollständigen Küh  lung und Zwischenkühlung, als in jedem  Falle angängig ist. Vorzugsweise werden  Drucke zwischen     "(    kg und 10 kg pro cm\  angewendet.  



  Bei der durch     Fig.    3 dargestellten ein  zylindrigen Ausführungsform einer solchen  Maschine wird die kalte, verdichtete Luft  durch einen am Zylinderende angebrachten       Regenerator        R    in den Arbeitszylinder C,     C1     der Maschine geleitet und hier auf etwa  <B>700'</B> C erhitzt. Der Brennstoff, in Form  eines Strahls von zerstäubtem 01 oder von  verdichtetem Gas, wird durch das Rohr     f1     plötzlich eingespritzt und verbrennt in der  heissen Luft zwischen dem     Regenerator    und  dem Arbeitskolben, was die Temperatur auf  etwa 1200 bis<B>1500'</B> C erhöht.

   Der Druck    steigt. so auf einen     Ilöchstbetrag.    Die Ver  brennungsprodukte dehnen sich aus und ar  beiten; - ihr Druck fällt auf einen passenden  Betrag über dem atmosphärischen Druck und  ihre Temperatur auf ungefähr 800   C. Hier  auf     werden    sie durch den     Regenerator    hin  durch zurückgestossen, dem sie alle     ihro    nutz-.  bare Wärme abgeben, und treten praktisch  kalt durch das     Auspuffventil    aus. Es ist zu  beachten, dass beide Ventile in der Zylinder  wandung sich mit kühlem Arbeitsgas in Be  rührung befinden.  



  Bei .einer abgeänderten Ausführungsform  ist der     Regenerator    vom Zylinder getrennt  und sind besondere Ventile und Ventil  getriebe vorgesehen für die Regelung des  Stromes zu und von dem     Regenerator,    wie  in     Fig.    2 angegeben. In diesem Falle sind  die Hälfte der     Regene-ratorvexitile    und auch  die Maschinenventile Heissventile.  



  Die durch     Fig.    2 schematisch (besonders  hinsichtlich der Ventile)     veranschaulichte,     dreizylindrige Maschine mit hin- und her  laufenden Kolben ist ähnlich derjenigen nach       Fig,    1, und übereinstimmende Teile sind in  beiden Figuren mit gleichen     -GberweisuDgs-          zeichen    versehen. Zwischen den Zylindern  sind, wie bei Maschinen dieser Art üblich,  Aufnehmer     P    eingesetzt. Die zwei Hub  scheiben 21, welche die am kalten Ende des       Regenerators    befindlichen Ventile betätigen.

    können auf der nämlichen Welle sitzen, wel  che durch geeignete Getriebe     intermittierend     angetrieben wird,     zweckmässigerweise    von der  Maschinenwelle aus, derart, dass die Hub  scheiben die vier Ventile 18 gleichzeitig um  steuern.  



  In     Fig.    3 ist der Zylinder zweiteilig dar  gestellt. Der eine Teil, C, der dem heiss ar  beitenden Arbeitsfluidum ausgesetzt und da  durch     rotglühend    gemacht wird, besteht aus  einer der oben beschriebenen, widerstands  fähigen Legierungen. Der andere Teil,     C1,     der dem Arbeitsfluidum nicht     unmittelbar     ausgesetzt ist, besteht mit dem aus gewöhn  lichem Material angefertigten     Gussgehäuse   <B>C</B>  aus einem Stück.

   Das     Gussgehäuse        C2    um  schliesst den     Rotglutteil    C unter Bildung      eines Luftmantels 23 und enthält einen       Kühlwassermantel    24, vermittelst dessen die  vom Kolbenteile     Dl    durchlaufene Zylinder  fläche und die Packungsringe 25 kühlgehal  ten werden, so dass sie wirksam geschmiert  werden können. Der Kolben ist ebenfalls  zweiteilig. Sein     Rotglutteil    D besteht aus  einer widerstandsfähigen Legierung, der  kühlere Teil     D1    aus gewöhnlichem Metall.  Die beiden Teile sind durch geeignete Mittel  aneinander befestigt.

   Der     Rotglutteil    D hat  etwas radiales Spiel, so dass er die Wände  des     Heisszylinderteils    C nicht berührt.  



  Es sei hier bemerkt, dass, während bei  kleinen Maschinen der Zylinder und die     Sta-          toren    verkleidet werden mögen, um Wärme  verluste durch Ausstrahlung zu verhindern,  bei grossen Maschinen eine Verkleidung ent  behrt werden kann, weil hier die äussern  Flächen von Teilen, die sich in Berührung  mit dem heissen Arbeitsmittel befinden, sich  vorteilhaft kühlen lassen, zum Beispiel ver  mittelst eines Luftstromes. Eine solche     Kiih-          lung    erlaubt die Anwendung noch viel hö  herer Temperaturen für das heisse Arbeits  mittel, während gleichzeitig Gewähr dafür  geboten ist, dass die höchste Temperatur die  ser Teile sich innert den Grenzen hält, bei  denen das feuerfeste Material widerstehen  kann.  



       Fig.    5 stellt schematisch eine etwas     an-          dero    Ausführungsform von Zylinder und  Kolben dar. Jeder von diesen Teilen besteht  aus einem     Gussstück    aus     feuerbesEindiger    Le  gierung. Wegen des grossen Widerstandes,  den die feuerbeständige Legierung der  Wärmeleitung bietet, können die obern, mit  dem bei Rotglut wirkenden Arbeitsfluidum  in Berührung kommenden Teile     rotglühend     sein, während die untern, in Reibungs  berührung befindlichen Teile verhältnismässig  kühl sind und wirksam geschmiert werden  können.  



  Der Zylinderdeckel 27     (Fig.    3) enthält  einen Sitz für das hohle zylindrische     Einlass-          ventil    28 mit hohler Spindel 29. Das Aus  puffventil 32 sitzt auf - diesem     Einlassventil.       Die Ventile werden durch Hubscheiben 33,  34 betätigt, die durch die Welle 36 angetrie  ben werden und von denen die zwei Schei  ben 33 für den Einlass dienen. Federn 37  und 38 besorgen das Schliessen des     Einlass-          und    des Auspuffventils. Die Steuerwelle 36  wird von der Hauptkurbelwelle 40 der Ma  schine aus angetrieben vermittelst der ver  tikalen Seitenwelle 41 und zwei Paaren von  Schraubenrädern 42, 43.

   Das Brennstoffein  spritznadelventil 45 wird von der Seiten  welle 41 aus durch die in     Fig.    4 angedeute  ten Organe     angetrieben,    und zwar vermittelst  einer Hubscheibe 48, einer Klinke 49 und  Steuerungshebeln     (Fig.    4). Das Schliessen  wird durch die Feder 50 bewirkt. Zum Ent  zünden der Mischung beim Anlassen dient  eine Zündkerze 51. Bei 52 ist eine Einrich  tung für die Aufnahme eines Indikators vor  handen.  



  Der     Zweistufenverdichter    A wird un  mittelbar von der Hauptkurbelwelle 40 aus  angetrieben. Der Zwischenkühler     Al,    die       Kühlwassermäntel    A" und andere Teile sind  durch     Fig.    3 in allen Einzelheiten dargestellt  und bedürfen daher keiner besonderen Be  schreibung.  



  Die für den Gebrauch mit Motoren der  obengenannten Typen bestimmten     Regenera-          toren,    seien es im Zylinderende angebrachte,       wio    bei dem Typ mit hin- und herlaufendem  Kolben, oder solche für den Turbinentyp,  haben die Eigentümlichkeit, mit dem einen  Ende unter hoher Temperatur, in Rotglut  höhe, zu arbeiten, während sich das andere  Ende auf einer verhältnismässig niederen  Temperatur befindet.

   Die im Zylinderkopf  angeordneten werden vollständig aus einem  der oben     beschriebenen,    ausgewählten     MetallL     oder Legierungen hergestellt.     Regeneratoren,     welche im Zylinderkopf von Motoren mit     hin-          und    herlaufendem Kolben benutzt werden,  erhalten zweckmässig einen kleinen     -innern     Fassungsraum, so dass der gesamteschäd  liche Raum des Zylinders weniger als 10     5o     des Hubvolumens beträgt.

   Die     Regeneratoren          R        (Fig.    1, 2 und 3) werden in rasch auf     -          einanderfolgenden    Zwischenräumen umge.-      steuert, um den höchsten Wärmeaustausch  aus einem gegebenen Gewicht von dünnem  oder feinem, feuerbeständigem Material zu  erhalten.  



  Die zur Verwendung kommenden Rege  neratoren     R,    die im Vergleich zu bisheriger       Cxepflogenhe-it    in sehr kurzen Zwischen  räumen umgesteuert werden, stellen eine neue  Vorrichtung dar. Der am raschesten wirkende       Regenerator    ist erforderlich am Zylinderende  der kleinen Maschine nach     Fig.    3, die 1500  Umdrehungen in der Minute machen möge,  wodurch der     Regenerator    3000 mal in der       Minuto    umgesteuert wird. Fr wird am     besten     hergestellt aus sehr dünnen Streifen oder  Drähten aus feuerbeständiger Legierung mit  zwischenliegenden feinen Kanälen für das  Arbeitsmittel.

   Am wenigsten häufig um  zusteuern sind     Regeneratoren,    wie der     Tur-          binenregenerator    oder der besondere     Regene-          rator    für die Maschine mit hin- und her  laufenden Kolben nach     Fig.    2. Diese sind  einander gleich und können zum Beispiel  dreimal in der Minute umsteuern.     Ihr    ak  tives Material kann aus dickeren Metallplat  ten oder     aus    feuerbeständigem, nicht metal  lischem Stoffe bestehen, der in Platten ge  gossen ist. Man kann aber selbst feuer  beständiges Bruchmaterial verwenden.

   In dem  Falle, wo höchste Periodenzahlen vorkommen,  sollte das     R.egeneratormaterial    praktisch     un-          porös    sein; bei geringeren Periodenzahlen  kann ein kleiner Grad von     Porösität    vorhan  den sein, ohne dass zu     grosso    Verluste ent  stehen. In allen Fällen sollte der Luftraum  innerhalb der     Regeneratoren    auf ein Min  destmass reduziert werden im Verhältnis zur  blossliegenden Oberfläche.

   Die Oberflächen  und die     Umsteuergeschwindigkeit    sollten in  allen Fällen genügend gross gewählt sein,  um die Temperatur der Auspuffgase bis auf  einige Grade über diejenige der einströmen  den Gase zu vermindern, um so eine gute       R.egeneratorausnützung    zu erhalten, was  wichtig ist für die Wirtschaftlichkeit des  ganzen Zyklus, indem ein grosser Prozentsatz  der Gesamtwärme durch den     Regenerator    zu  rückgewonnen werden kann.

      Während das Gehäuse der     Regeneratoren          FL    gemäss     Fig.    1 und 2 aus starkem, gegen  hohe Temperaturen widerstandsfähigem     Ma-          terial    beschriebener Art besteht, benötigen  die     wärmeaufspeichernden    Teile innerhalb  des Gehäuses keine grosse Festigkeit, obschon  sie unangreifbar sein und eine grosse Auf  nahmefähigkeit für Wärme besitzen sollen.  Der wärmeaufspeichernde Teil des     Regenera-          tors    kann aus dünnen Streifen feuerbestän  digen     Metalles    bestehen.

   Diese sollten in klei  nen Abständen verteilt sein, um dazu bei  tragen zu können, dass der     Regenerator    das  geringste Volumen     elastischen    Fluidums er  r.ält.  



  Der in den     Fig.    6 bis 8 dargestellte.       rin    Innern eines     Rotglutzylinders    anzubrin  gende     Regenerator    besitzt in geeigneten ge  genseitigen Abständen angeordnete gerade  Streifen 61, zwei     Seitenplatten    62 und einen  Reifen 63; der an letztere angeschweisst ist,  so dass die Teile 61 und 62 durch ihn fest  zusammengehalten werden und eine Scheibe  bilden     (Fig.    7).

   Statt durch Reif und     Schwei-          ssung    liessen sich die Teile 61 und 62 auch  durch Drahtnieten zusammenhalten, die durch  beide Seitenplatten 62 und alle     Streifen    61  gesteckt und auf den Seitenplatten vernietet  werden. Alle die genannten Teile fertigt  man aus einer der ausgewählten widerstands  fähigen, feuerfesten Legierungen an. Der  Abstand     zwischen    den Streifen 61 wird da.  durch erzielt, dass man an ihnen in passen  den Abständen Augen     auspresst    in der Weise.  dass die Augen des einen Streifens in ent  sprechende Vertiefungen des benachbarten  Streifens zu liegen kommen.

   Die Krümmung  dieser Augen ist so gewählt,     däss    sie den  gewünschten Abstand der Streifen ergibt,  wie dies durch     Fig.    8 für die Augen von  drei aufeinanderfolgenden Streifen dargestellt  ist. Bei einem     ausgefüliiten        Regenerator.     der einen     Zapfen    von etwa. 90 mm Durch  messer bildete, betrug die Dicke der Streifen  <B>0,125</B> mm     und    die Weite des Raumes     zwi-          sehen    zwei Streifen 0,075 mm.

   Die Breite der  Streifen betrug 16,5 mm, 'die Oberfläche des       Regenerators    9675 cm',      Der in     Fig.    9 dargestellte     Regenerator     besteht aus drei solchen Zapfen, deren Strei  fen schmäler sind als die des in     Fig.    6 ge  zeigten     Regenerators.     



  In dem Falle, wo ein vom Arbeitsraum  getrennter     Regenerator    benutzt wird, kann  dieser ein     Gegenstromregenerator    sein, be  stehend aus sehr dünnen Platten aus feuer  beständigem Material, die so angeordnet sind,  dass sie in sehr kleinen Abständen gestützt  werden, so dass sie den im     Regenerator     herrschenden Drücken auch dann standzu  halten vermögen, wenn sie von geringster  Dicke und mit dem kleinsten Aufwand an  Material hergestellt sind. Bei einem solchen       Gegenstromregenerator    strömen das Hitze ab  gebende und das Hitze empfangende Flui  dum in entgegengesetzter Richtung durch  die     Hitzeübertragungselemente,    welche die  zwei Fluida. voneinander trennen.

   Die Wärme  ;ibertragung erfolgt durch     Leitung    von einer  Oberfläche der     Wärmeübertragangselemente     zur andern. Der     Durchfluss    der beiden     Fluida     kann fortlaufend     stattfinden,    ohne     'Unter-          bruch    oder Umkehrung.  



  Bei dem durch die     Fig.    10 bis 13 dar  gestellten     Gegenstrom-Regenerator    ist für  die hitzeaustauschenden Elemente eine zellen  förmige Bauart verwendet. Ein dünnes Blatt  65 von passender Länge und Breite ist so um  gebogen, dass es eine Anzahl paralleler Schlei  fen bildet, die in einem Gehäuse von an  nähernd prismatischer Gestalt eingeschlossen  werden können. Die Falze 77 der abgebogenen       Platte    sind an den Enden schräg weggeschnit  ten, so dass die     geschnittenen    Enden in     vier     schrägen Flächen 66 liegen. Die Ränder der  Platte auf jeder der genannten Flächen sind  so in einer Reihe von langen schmalen U an  geordnet.

   Die Ränder jedes der U sind mit  einander verschweisst oder sonst passend mit  einander verbunden, was durch die Linien 78  angedeutet sein soll. Längs dem äussern Um  fange des durch das abgebogene Blatt 65  geschaffenen Zellengebildes ist ein Flansch  67 von der Form eines rechteckigen Rahmens  mit den einander zugekehrten Enden der er-    wähnten U, sowie mit den beiden äussern  Längsseiten des Zellengebildes verschweisst.  Der Flansch 67 ist zwischen die Flanschen  der das äussere Gehäuse bildenden Teile 68  und 69 eingeklemmt.     Für    jeden der Gehäuse  teile 68 und 69 ist ein abnehmbarer Deckel  70 vorgesehen. Am Gehäuseteil 68 ist 71  der Einlass für heisse und 72 der     Auslass    für  kalte Auspuffgase.

   Der Einlass für kalte  Druckluft ist bei 73 und     de-r        Auslass    für  heisse Druckluft bei 74 am Gehäuseteil 69.  Der Innenraum des Gehäuses 68, 69, 70 ist  durch das Zellengebilde 65, 67 in zwei Teile  79 und 80 geteilt, die von den beiden Fluida  in entgegengesetzter Richtung durchströmt  werden können. Diese Teile werden alle aus  ausgewählter, widerstandsfähiger, feuerfester  Legierung hergestellt.  



  Eine für das Blatt 65 geeignete     Dicke     ist die von 0,125 bis 0,250 mm und ein pas  sender Zwischenraum zwischen den Wänden  ,jeder Zelle ist ein solcher von 0,75 bis  1,27 mm. Nimmt man je den kleineren von  diesen Werten, so ergibt sich für einen       Regenerator    mit den innern Abmessungen  200 X 75 X 38 mm eine Oberfläche von  annähernd 6500 cm\ für die Wärmeleitung  durch die Zellenwände von einem Fluidum  zum andern.  



  Der Druckunterschied zwischen den bei  den     Fluiden    kann gross sein, und es soll nach  stehend beschrieben werden, wie ein solches  dünnes, flaches Blatt gegen so hohen     Flui-          dumdruck    widerstandsfähig gemacht werden  kann. Es lässt sich dies auf verschiedene Ar  ten bewerkstelligen. Man kann zum Beispiel  Trennungsstäbe, die in geeigneten Abstän  den durch dünne Stangen oder Drähte aus  einandergehalten werden, je zwischen zwei  Schleifen des Blattes 65 einsetzen, die sich  unter dem Drucke des Fluidums zu nähern  die Neigung haben. Oder man presst aus dem  Blatte 65, bevor es in Schleifen gebogen     wird',     runde Augen aus.

   Auch kann man im     Blatte     65 zwei Gruppen von parallelen Rippen von  solcher Richtung auspressen, dass, wenn das       Blatt    gefaltet wird, die Rippen der einen  Gruppe die der andern kreuzen, wodurch in      regelmässigen Abständen Anschlagpunkte ent  stehen. Schliesslich kann man auch, statt  Rippen aus dem     Blatte    auszupressen, an ihm  eine Anzahl dünner Drähte von passendem  Querschnitt anschweissen, was 'dasselbe Er  gebnis     zeitigt.    Die Anschlagpunkte sind in       Fig.    18 mit 76 bezeichnet.  



  Die oben angegebenen, widerstandsfähigen       Legierungen,    aus denen die bei Rotglut ar  beitenden Teile angefertigt werden können,  sind gegen Wärmeleitung viel widerstands  fähiger als die gewöhnlich für Zylinder, Kol  ben, Turbinengehäuse, Rotoren und Schau  feln verwendeten Materialien. Bezüglich Wi  derstand gegen Wärmeübertragung sind diese  widerstandsfähigen Legierungen eher mit  Backsteinen und dergleichen zu vergleichen  als mit den     gewöhnlichen    Metallen und Le  gierungen.  



  Wird als Arbeitsmittel Dampf verwendet,  so verringern sich die durch     Wärmeleitungs-          vermögen    der Materialien bedingten Wärme  verluste im thermodynamischen Arbeits  kreislauf auf sehr kleine Beträge. Die An  wendung eines Kondensators empfiehlt sich  dort, wo Kühlwasser zur Verfügung steht,  damit die Minimaltemperatur des Kreis  laufes so nieder     wie    möglich gehalten wer  den kann.

      Eine solche mit einem     Gegenstrom-Re-          generator    versehene Maschine kann zum Bei  spiel auf folgende Weise arbeiten: Der aus  der Kolbenmaschine oder Turbine austretende       Niederdruckdampf,    der immer noch Rotglut  temperatur besitzt, wird durch einen Gegen  strom-Regenerator geleitet, wo er den gröss  ten Teil seiner fühlbaren Wärme abgibt,  worauf er zum Kondensator strömt, wo seine  latente Wärme ausgeschieden wird.

   Das Kon  denswasser wird     mittelst    einer Pumpe durch  den     Gegenstrom-Regenerator    getrieben, wo  sich seine Temperatur erhöht und wo es bei  dem vorbestimmten Druck in gesättigten oder  leicht überhitzten Dampf übergeführt     wird.     Dieser Dampf fliesst dann durch einen     mit-          telst    Brennstoffes geheizten     Gegenstrom-Re-          generator,    welcher in der entgegengesetzten    Richtung von den von der Verbrennung des  Brennstoffes herrührenden heissen Gasen  durchströmt wird.

   Es können mehrere     mit-          telst    Brennstoffes - erhitzte     Gegenstrom-Re-          generatoren    als Stufen in der Expansion des  Dampfes angeordnet werden, zum Beispiel  an den Aufnehmern V der     mehrzylindrigen     Kolbenmaschine     (Fig.    2) oder an den Punk  ten f 2,<I>f',</I>     f',        f',    f   der Turbine     (Fig.   <B>1).</B>  Auf diese Weise wirkt der vom Niederdruck  abdampf durchströmte     Gegenstrom-Regene-          rator    gleichsam als ein Dampfkessel,

   wäh  rend die den Dampf erhitzenden Gegenstrom       Regeneratoren    als     Überhitzer    wirken.  



  Die Hochdruckluft oder Hochdruckstufen  in der Expansion des     Rotglutdampfes    kön  nen durch einen einzigen Zylinder, bezie  hungsweise durch eine Mehrzahl von     hinter-          einandergeschalteten        Zylindern    mit     hin-    und  herlaufendem Kolben und die Niederdruck  stufen der Expansion durch eine     Turbine    ge  bildet werden.  



  In allen Fällen werden die     Regeneratoren,     die Turbinengehäuse, Schaufeln und Rotoren  oder Zylinder und Kolben aus einem Material  hergestellt, welches imstande ist, den Bean  spruchungen standzuhalten, welche bei den  hohen Temperaturen, unter welchen die ge  nannten Teile arbeiten sollen, auftreten können.  Diese Teile sind auch imstande, chemischen  Angriffen durch die elastischen Fluida, das  heisst durch die Verbrennungsgase bei diesen  Temperaturen zu widerstehen, sei es, dass sie  selbst gegen solche     Fluida.    unempfindlich  sind oder dass sie unempfindliche     Überzüge     besitzen.  



  -Es ist zu' beachten, dass, wenn Brenn  stoff oder Brennstoffhitze dem Arbeits  fluidum in einer   Anzahl von Stufen seiner  Expansion zugeführt wird, dieser Teil der  Expansion der     isothermischen    Expansion ge  nähert werden kann. Bei umlaufenden, tur  binenartigen Verbrennungsmaschinen kann  die Annäherung an die     isothermische    Expan  sion eine sehr grosse werden. Die Expansion  auf den Auspuffdruck hinunter kann ohne  weitere Zufuhr von Brennstoff oder Brenn  stoffwärme stattfinden. Infolge des hohen      Widerstandes der     arbeitenden    Teile gegen die  Ableitung von     "##@Tärnie    nähert sich diese Ex  pansion mehr der     adiabatischen    Expansion,  als bisher verwirklicht wurde.

   Die Kompres  sion des Arbeitsfluidums bei niederer Tem  peratur     (Luftkompression    in einem mehr  stufigen Kompressor mit Wassermantel und  Zwischenkühlern oder die Zufuhr von Zas  ter in das     Ilochdrucksystem    von Kesseln und  Röhren     mittelst    einer Speisepumpe.) kann an  genähert     isothermiseh    erfolgen.  



  Der     thermodynamisehe    Arbeitszyklus  der beschriebenen Ausführungsbeispiele der  Wärmemaschine ist also folgender:  a)     Isothermische    oder nahezu     isothermi-          sche    Verdichtung des Arbeitsfluidums bei  der Minimaltemperatur vom grössten auf das  kleinste Volumen.  



  b) Regeneratives Erhitzen des Arbeits  fluidums nach der genannten     isothermischen     Kompression, wodurch das Volumen des       Fluidums    erhöht wird mittelst Wärme, wel  che letzterem bei Perioden     bezw.        13üben    des  Zyklus entnommen     wird,    bei denen es sich  auf seinem minimalen oder Auspuffdrucke       befindet.     



  c) Erhitzen des Arbeitsfluidums durch  Zufuhr von Brennstoffwärme entweder bei  annähernd konstantem Volumen oder unter  annähernd konstantem     Druck,    oder unter Än  derung von Druck und Volumen.  



  d) Expansion des     Arbeitsfluidums    mit  oder ohne weitere Zugabe von Brennstoffhitze  bis auf eine solche Auspufftemperatur hin  unter, als der     Regenerator    mit Sicherheit aus  zuhalten vermag.  



  e) Regenerativer     Übergang    von Wärme  vom heissen, unter Niederdruck befindlichem  Fluidum zu dem unter     Verdichtungsdruck     stehenden Arbeitsfluidum, wie oben bei b)       beschrieben.     



  f) Ausscheidung von Wärme nach aussen  durch erneute Kühlung des     Niederdruck-          Arbeitsfluidums.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Wärmekraftmaschine, in welcher das Arbeitsmittel mindestens eine Temperatur von etwa.<B>600'</B> C erreicht und die mit dem Arbeitsmittel von dieser Temperatur in Be rührung stehenden Teile auf Rotglut erhal ten werden und aus feuerfestem Material be stehen, das dem heissen Arbeitsmittel in che mischer Beziehung zu widerstehen vermag und von genügender Festigkeit ist, um die auftretenden-Spannungen auszuhalten. ITNTERANSPRüCHE 1. Wä rmekraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass die Organe.
    die dem Arbeitsmittel und den Arbeits spannungen bei Rotgluttemperatur aus gesetzt sind, aus feuerfestem Metall oder feuerfester Legierung bestehen, welche dem Arbeitsmittel widerstehen und auch die Arbeitsspannungen bei den hohen Temperaturen, unter denen sie auftreten, aushalten. 2. W ärmekraftmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass zu der feuerfesten Legierung ein oder mehrere Metalle der Chrom gruppe gehören.
    3. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gel@ennzeichnet, dass mit den Me tallen der Chromgruppe noch mindesten,- ein solches der Nickelgruppe vereinigt: ist. I. Wärmekraftmasehine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 9-, da durch gekennzeichnet, dass das Metall der Chromgruppe noch Aluminium enthält. 5. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass das Metall der Chromgruppe noch Silizium enthält.
    6. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass in der L egie- rung nebst Metallen der Chromgruppe noch mindestens ein Metall aus der Gruppe der seltenen Erden enthalten ist. 7. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Brenn- Stoffhitze dem Arbeitsmittel nach Erhalt von Regeneratorwärme zugeführt wird.
    B. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen aus feuer festem Material bestehenden, aus dünnen Streifen zusammengesetzten Regenerator. 9. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, die nach einem thermodynamischen Arbeits zyklus arbeitet, der umfasst:
    a) praktisch isothermische Verdichtung des Arbeitsmittels bei der Minimal temperatur des Zyklus aus seinem Zu stande des Höchstvolumens in den des kleinsten Volumens, b) *regeneratives Erhitzen des Arbeits mittels nach der isothermischen Kom pression mittelst Hitze, die von einer andern Periode des Zyklus aus dem Arbeitsmittel abgeleitet wird bei oder nahe bei seinem Mindest- oder Aus puffdruck, und c) praktisch isothermische Ausdehnung des Arbeitsmittels bei der Höchst temperatur des Zyklus, begleitet von Zufuhr von Brennstoffhitze.
    10. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, mit folgendem thermodynamischem Arbeits zyklus a) Ganz oder angenähert isothermisches Verdichten des Arbeitsmittels bei Min- desIttemperatur @ vqm Zustand des Höchstvolumens weg bis zu dem des geringsten Volumens.
    b) Erwärmen des Arbeitsmittels nach der genannten isothermischen Verdichtung in einem Regenerator, wodurch sein Volumen vergrössert würd durch Wärme, welche ihm bei einer Periode des Zyklus entnommen wird, bei der es sich auf seinem Auspuffdruck be findet. e) Erhitzen des Arbeitsmittels durch Zufuhr von Brennstoffwärme. d) Ausdehnen des Arbeitsmittels mit oder ohne weitere Zugabe von Brenn stoffhitze bis auf eine solche Auspuff- temperatur hinunter, als der Regene- rator mit Sicherheit noch auszuhalten vermag.
    e) Regenerative Übertragung von Wärme von dem heissen Niederdruck-Arbeits- mittel auf das unter Verdichtungs druck stehende Arbeitsmittel, wie oben bei b) angegeben. f) Ausscheidung von Wärme aus dem Niederdruek-Arbeitsmittel durch wei tere Kühlung desselben.
    11. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, ge kennzeichnet durch einen Regenerator, beziehungsweise einen Satz von Regene- ratoren, welcher dem Arbeitsmittel nach Expansion in einem Rotglutgehäuse Wärme entzieht und solche dem Arbeits mittel nach Kompression in einem Nieder temperaturgehäuse wieder zuführt, bevor es eine Zufuhr von Brennstoffwärme erhält.
    12. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, ge kennzeichnet durch einen aus feuerfester Metallegierung bestehenden Regenerator für Gase bei Rotgluttemperaturen und hohen Drücken. 13. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 2 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichen Flächen des Regenerators abwechselnd zur Absorption und Abgabe von Wärme dienen.
    14. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 2 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der RRegene- rator möglichst dünne Zwischenwände besitzt und zur Übertragung von Wärme durch die Zwischenwände hindurch ein gerichtet ist.
    15. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, mit einem oder mehreren hin- und hergehen den Kolben, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Zylinder auf Rotglut erhal ten werden und dass innerhalb des oder der Zylinder ein Umsteuerregenerator an geordnet ist und der gesamte schädliche Raum des Zylinders bezw. jedes Zylinders höchstens etwa 10 % beträgt.
    7.6. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch, mit hin- und hergehendem Kolben, da durch gekennzeichnet, dass Zylinder, Kol ben und Zylinderventile bei Rotglut- temperatur arbeiten und dass die Maschine ein ausserhalb des Zylinders angeordnetes Regeneratorsystem mit Heissventilen am einen und Kaltventilen am andern Ende besitzt. 17. Wärmekraftmaschine nach Patentansprueh und den Unteransprüchen 1 und 2, mit.
    hin- und leerlaufendem Kolben, gekenn zeichnet durch ausserhalb des Kraftzylin ders befindliche besondere Mittel für die Verdichtung des Arbeitsfluidums und für die Zufuhr von Brennstoffhitze zu die- sein. 18. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, mit mindestens zwei je einen hin- und her gehenden Kolben enthaltenden Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder mit Bezug auf die Strömrichtung des Arbeitsfluidums hintaeinandergeschaltet sind und da.ss letzterem Brennstoffhitze stufenweise bei zwei oder mehr Zylindern zugeführt wird.
    19. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass sie ein System vonRegeneratoren besitzt, die nicht in einem Arbeitsraum der Maschine angeordnet sind. 20. Wärmekrafimaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, in der die Expansion in einer oder in meh reren hintereinanderfolgenden Stufen er folgt, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Verbrennungskammern, durch Mittel zum Einspritzen von Brennstoff in diese Kammern, durch Organe, um den Brennstoff unter dem verlangten Druck den Mitteln zum Einspritzen des Brenn stoffes zuzuführen, und durch wenigstens einen Regenerator. 21.
    Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 2 und 2U, mit mehreren Verbrennungskammern, da durch gekennzeichnet, dass jede dieser Kammern das Arbeitsmittel nach dessen Expansion in der vorhergehenden Stufe erhält. 22. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, ge kennzeichnet durch Mittel zum Einsprit zen von Brennstoff an einer Anzahl von Stufen der Expansion des Arbeitsmittels, wodurch die Temperatur des letzteren in diesen Stufen so nahe als möglich auf einem vorbestimmten Höchstbetrag gehal ten wird.
    28. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, als Rotglutturbine ausgebildet, gekennzeich net durch Mittel für Mehrstufenverdich- tung mit Zwischenstufenkühlung und durch Mittel zum Regenerieren des Ar beitsfluidums. 21. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, als Rotglutturbine ausgebildet, gekennzeich net durch Mittel, um durch den Stator hindurch an einer Anzahl von Stellen längs der Stromrichtung Brennstoffhitze zuführen zu können.
    25. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, als Rotglutturbine mit radialer Durchstr:i- mung ausgebildet, mit je einem System von stillstehenden Leitschaufeln und von Laufradschaufeln, gekennzeichnet durch die in den Unteransprüchen 22 bis 24 ge nannten Merkmale.
    26. Wärmekrafimasehine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, als Rotglutturbine des kombinierten Axial und Radialtypus ausgebildet, gekenn zeichnet durch die in den Unteransprüche: 22 bis 2.1 genannten Merkmale. 27. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, al.s Rotglutturbine mit radialer DurchsiTö- mung und mit in entgegengesetztem Sinne umlaufenden Schaufelkränzen ausgebildet, gekennzeichnet durch die in den Unter ansprüchen 22 bis 24 angeführten Merk male.
    2-8. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, 'dass ein Hoch druckteil mit hin- und herlaufendem Kol ben in Reihe geschaltet ist mit einem als Turbine ausgebildeten Niederdruckteil. 29.
    Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, 'ge kennzeichnet durch einen Satz von um steuerbaren, ein Rotglutende und ein käl teres Ende aufweisenden Regeneratoren für die Übertragung von Wärme von einem heissen Niederdruck-Auspuff an ein Hoch druckfluidum, welche Regeneratoren mit selbsttätigen Umsteuerventilen am Rot glutende und mit mechanisch betätigten Umsteuerventilen am kälteren Ende ver sehen sind.
    30. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, mit Zylinder und- Kolben, von denen je ein Teil aus einer feuerfesten und wider standsfähigen Legierung besteht und durch das Arbeitsfluidum in Rotglut ver setzt wird, während die andern Teile bei gewöhnlicher Temperatur mit oder ohne besondere Kühlmittel arbeiten, wobei zwi schen diesen kühleren Teilen von Zylin der und Kolben diese Teile berührende Abdichtungen gegen Fluidum angebracht sind.
    31. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, als Maschine mit hin- und hergehendem Kol ben ausgebildet, dadurch gekennzeichnet, dass Zylinder und Kolben aus einer feuerfesten und widerstandsfähigen Le- gierung bestehen, am einen, der Rotglut hitze des Arbeitsfluidums ausgesetzten Ende einander nicht berühren, während sie am andern Ende, welches dank der ge ringen Wärmeleitfähigkeit der genannten Legierung auf verhältnismässig niederer Temperatur bleibt, unter Berührung mit gegen den Druck des Betriebsmittels dich tendem Packungsmaterial ineinander pas sen.
    32. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, als Rotglutturbine ausgebildet, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verbrennung des Brennstoffes stattfindet, während das Arbeitsmittel zwischen den Schaufeln des Rotors und des Stators durchströmt. 33. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch, als mit überhitztem Dampf arbeitende Rotglut-Kolbenmaschine ausgebildet, da durch gekennzeichnet, dass die die Hitze übertragenden und Wärme in Arbeit um setzenden Teile gemäss Unteransprüchen 1 und 2 ausgeführt sind.
    34. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch, in Form einer mit überhitztem Dampf arbeitenden Turbine, dadurch gekenn zeichnet, dass die die hohe Temperatur übertragenden und die die Wärme in Ar beit umsetzenden Teile gemäss Unter ansprüchen 1 und 2 ausgeführt sind. 35. Wärmekraftmaschine nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass ihre unter Rotglut wirkenden Teile isoliert sind, um Wärmeverluste zu vermeiden.
CH96539D 1918-03-07 1919-05-20 Wärmekraftmaschine. CH96539A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB96539X 1918-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH96539A true CH96539A (de) 1922-10-16

Family

ID=9876164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH96539D CH96539A (de) 1918-03-07 1919-05-20 Wärmekraftmaschine.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH96539A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2779326A (en) * 1954-05-04 1957-01-29 Cribben And Sexton Company Range flue structure
WO2012010265A2 (de) 2010-07-23 2012-01-26 Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2779326A (en) * 1954-05-04 1957-01-29 Cribben And Sexton Company Range flue structure
WO2012010265A2 (de) 2010-07-23 2012-01-26 Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine
DE102010032055A1 (de) * 2010-07-23 2012-01-26 Hong Kong Meta Co. Ltd. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
DE102010032055A9 (de) * 2010-07-23 2012-04-19 Hong Kong Meta Co. Ltd. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
EP2596219A2 (de) * 2010-07-23 2013-05-29 Meta Motoren- Und Energie-Technik GmbH Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine
JP2013531180A (ja) * 2010-07-23 2013-08-01 メタ モトーレン− ウント エネルギー−テクニック ゲーエムベーハー 内燃機関の運転方法および内燃機関
DE102010032055B4 (de) * 2010-07-23 2015-01-08 Hong Kong Meta Co. Ltd. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH666725A5 (de) Verbundmotor.
DE19581652B4 (de) Regenerierter Motor mit verbesserten Heiz- und Kühlhüben
DE2455145A1 (de) Gasturbinenanlage mit geschlossenem kreislauf und indirekter erwaermung des arbeitsgases
DE2558919C2 (de)
CH96539A (de) Wärmekraftmaschine.
DE102004034719A1 (de) Hochleistungs-Ein- und Zweitakt-Axialkolben Otto-Diesel- und Hybrid-Motorensystem
DE3047138C2 (de) Freikolben-Brennkraftmaschine
DE102006039924B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln von Verbrennungswärmeenergie in mechanische Energie
DE204630C (de)
DE2743149A1 (de) Verbrennungsmotor
EP0224142A2 (de) Freikolben-Brennkraftmaschine
AT100587B (de) Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zu ihrem Betrieb.
DE102008002903A1 (de) Verfahren zum Abbremsen einer Brennkraftmaschine
DE715545C (de) Dampf- oder Brennkraftturbine
DE646797C (de) Gasturbine
DE663177C (de) Brennkraftmaschine mit Aussenverbrennung in einer vom Arbeitszylinder getrennten Brennkammer und mit Wasser- oder Dampfzusatz in die Brennkammer
DE4438326C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102007048639A1 (de) Wärmekraftmaschine
DE2406709A1 (de) Verbrennungsmaschine
EP0805916B1 (de) Kontinuierliches arbeitsverfahren mit möglichst isothermer verdichtung für rotationskolben-wärmekraftmaschinen
AT140098B (de) Gleichdruckgasturbinenaggregat.
DE4219080A1 (de) Wärmekraftmaschine nach dem Verdrängungsprinzip mit getrennten Einrichtungen für Kompression und Expansion sowie Wärmetauschern zur Verringerung der Verluste
DE639867C (de) Mehrstufige Brennkraftturbine in Zweiflussbauart fuer Betrieb mit zerstaeubten oder gasfoermigen Treibstoffen
DE664064C (de) Kolbenbrennkraftmaschine mit Aussenverbrennung in einer mit einem Verdichter fuer die Verbrennungsluft und einer Kolbenkraftmaschine in steuerbarer Verbindung stehenden Brennkammer
DE715237C (de) Druckgaserzeuger, bestehend aus Brennkraftmaschinen und von diesen angetriebenen Luftverdichtern