DE121177C

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Publication number: DE121177C
Application number: DENDAT121177D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

V* 121177 KLASSE 14 L·

Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. Januar 1899 ab.

Das vorliegende Verfahren zur Verhütung der Condensation des Dampfes an Cylinderwandungen von Dampfmaschinen kennzeichnet sich dadurch, dafs der Dampf in einen Cylinder einströmt, dessen schädlicher Raum mit in demselben möglichst adiabatisch comprimirter Luft von gleichem Drucke, aber von höherer Temperatur als die der Sättigung dieses Dampfes gefüllt ist und dafs nach Beendigung der Füllung Dampf und Luft zusammen expandiren.

Bei dem vorliegenden Verfahren sind die schädlichen Räume des Maschinencylinders zu Compressionsräumen im Zusammenhange mit dem Drucke des zu benutzenden Dampfes ausgebildet.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist , durch Fig. ι eine beispielsweise Ausführungsform einer nach den Principien des vorliegenden Verfahrens arbeitenden Maschine zur Darstellung gebracht worden, während Fig. 2 diagrammatisch die Vorgänge im Arbeitscylinder derselben veranschaulicht.

Eine solche Maschine zeigt nur geringe constructive Unterschiede gegenüber einer gewöhnlichen Dampfmaschine.

Der schädliche Raum D (Fig. 1) ist als Compressionsraum dimensionirt; aufser dem Dampfeinlafskanal B und dem Auspuffkanal C ist noch ein Luftansaugekanal A vorgesehen. Die Maschine arbeitet im Viertact (auf jeder Kolbenseite), und zwar in folgender Weise:

Beim ersten Hub wird kalte Luft angesaugt, beim zweiten Hub wird diese Luft bis auf den Druck des Arbeitsdampfes comprimirt.

Während des dritten Hubes strömt, möglichst ohne Drosselung, Arbeitsdampf zu der comprimirten heifsen Luft ein, bis der Dampfeinlafskanal abschliefst, worauf Dampf und Luft zusammen expandiren. Der vierte Hub bildet die Auspuffperiode, worauf dann das Arbeitsspiel von Neuem beginnt.

Das Vorhandensein der über die Tempe^ ratur der Sättigung des eintretenden Dampfes erhitzten Luft in dem Compressionsraume verhindert jede Condensation an den Cylinderwandungen, weil erstens der einströmende Dampf sich durch Berührung und Mischung mit der heifseren Luft überhitzt und zweitens die Cylinderwandungen vor dem Eintritt des Dampfes durch die heifse, comprimirte Luft erhitzt sind.

Erklärung des beiliegenden Diagrammes (Fig. 2):

Der Compressionsdruck beträgt I2kgqcmabs.

Temperatur der angesaugten Luft 20° C.

a-a Compressionscurven für die Luft;

b-b Expansionscurve für eine Dampffüllung von Y₄ des Luftgewichts;

c-c Expansionscurve für eine Dampffüllung von Y₂ des Luftgewichts;

d Temperaturcurve der Luftcompression;

e Temperaturcurve der Expansion nach c-c;

f Temperaturcurve der Expansion nach c-c;

g Sättigungstemperaturcurve der Expansion nach b-b;

h Sättigungstemperaturcurve der Expansion nach c-c.

Das ganze Verfahren findet im Arbeitscylinder statt, und das ist gerade seine Haupt-

(2. Auflage, ausgegeben am 24. Januar igO2.)

Claims

eigenschaft und Vortheil gegenüber anderen Verfahren, bei denen Luft mit Dampf zusammen expandiren, um Condensation an den Cylinderwandungen zu verhindern. Die adiabatische Luftcompression bedingt allerdings einen Verlust gegenüber der isothermischen Compression mit nachheriger Heizung der Luft mittelst Feuergasen, doch dieser Verlust ist gering gegenüber den Vortheilen des höchst einfachen, vorliegenden Verfahrens. Diese Vortheile sind:

1. Die Vermeidung des Luftcompressors und dessen Reibung der Zapfen und Stopfbüchsen und dessen Wasserkühlung.

2. Die Vermeidung des kostspieligen Lufterhitzers.

3. Die Vermeidung der hohen Temperatur in Rohrleitung, Stopfbüchsen und Schiebern oder Ventilen.

Gegenüber Heifsdampfmaschinen hat das vorliegende Verfahren, bei ebenfalls geringem Kohlen verbrauch, die folgenden Vortheile:

1. Die Vermeidung des kostspieligen Dampfüberhitzers mit der damit verbundenen Bedienung und Reparaturen.

2. Die Vermeidung der hohen Temperatur in Rohrleitungen, Stopfbüchsen und Schiebern oder Ventilen, mit den damit verbundenen Constructionsschwierigkeiten.

3. Bedeutend niedrigere mittlere Temperatur im Cylinder, somit keine Schwierigkeiten mit der Schmierung bei der Anordnung doppeltwirkender Kolben.

4. Vermeidung der Abstufung der Expansion mit ihrer Complication.

5. Vermeidung der gewöhnlich sehr kostspieligen Condensationseinrichtung.

6. Wenn die Maschine für das vorliegende Verfahren mit zwei hinter einander liegenden Cylindern (Tandemmaschine) ausgeführt wird, Vermeidung der mit der Condensation wegen des Fehlens eines genügenden Compressionsdruckes verbundenen Schwierigkeiten für die Erhaltung des stofsfreien Ganges bei Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit. Eine Maschine für vorliegendes Verfahren eingerichtet wird voraussichtlich mit den einfachsten Mitteln die höchst erreichbare Ausnutzung des Brennstoffes mittelst Dampf ergeben, wenn dieselbe mit Heifsdampf von der Temperatur der comprimirten Luft betrieben wird.

Die mittlere Temperatur im Cylinder ist bei solchem Betriebe niedriger als beim gewöhnlichen Heifsdampfbetrieb.

Patent-A ν Spruch:

Verfahren zur Ausnutzung der Dampfenergie durch Ausdehnung des Dampfes in Cylindermaschinen, wobei die Condensation des eintretenden Dampfes an den Cylinderwandungen dadurch verhindert wird, dafs derselbe bei Beginn der Einströmung in dem schädlichen Räume (hier zu Compressionsraum ausgebildet) ein Gas von gleichem Drucke als der des Arbeitsdampfes und höherer Temperatur als die seiner Sättigung vorfindet, dadurch gekennzeichnet, dafs dieses Gas während eines vorhergehenden Doppelhubes beim Hingang des Kolbens in den Arbeitscylinder eingesaugt und beim Rückgang des Kolbens möglichst adiabatisch bis auf den Druck des Arbeitsdampfes comprimirt wird, wobei die Erwärmung das Gases lediglich . durch die vorhergehende Compression erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.