DE18410C - Kompression erhitzter Gase in einem Düsenapparat unter Abkühlung durch Wasser - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der nachstehend beschriebene Apparat soll den Zweck haben, unter Zuhülfenahme der lebendigen Kraft von aus einem Gefäfs ausströmendem Dampf oder gespannter Luft oder sonstiger gespannter Gase, Luft oder andere Gase, die vorher stark erhitzt waren, unter Abkühlung zu comprimiren, ähnlich, wie dies in der Patentschrift No. 11170 beschrieben ist. Nach dieser ist das Verfahren indessen auf Dampf beschränkt und soll besonders den Zweck haben, einen Kreislauf des Dampfes bei Dampfmaschinen hervorzubringen. Um nun auch der Luft oder einem Gase die nöthige lebendige Kraft zu geben und hierdurch eine höhere Spannung hervorzubringen, soll folgendes Verfahren dienen:

In dem in der Zeichnung dargestellten Düsenapparat, dessen Construction ähnlich ist, wie die des Apparates, der in der Patentschrift No. 11170 beschrieben ist, strömt durch das Rohr A gespannte Luft ein, welche aus einem Gefäfs mittelst einer Rohrleitung zugeführt wird. Dieselbe gelangt durch die ringförmige Oeffnung, welche der Stift B an seinem Umfange läfst, in den Düsenapparat. Diese Oefmung kann mittelst Schraube und Handrad durch Vor- und Rückwärtsbewegung des Stiftes B verengt und erweitert werden, je nach Bedürfnifs. Nach Verlassen dieser Düse wird in der Düse C Luft oder ein anderes Gas angesaugt, welches Gas dem Apparat durch das Rohr Ό zugeführt wird. Diese angesaugte Luft oder das angesaugte Gas wird vor der Ansaugung gerade so erhitzt, wie dies für die Ueberhitzung des Abdampfes in der Patentschrift No. 11170 beschrieben wurde. Für die Ueberhitzung der atmosphärischen Luft, wenn solche in dem Apparat comprimirt werden soll, kann aber auch das Brennmaterial ganz direct zur Verwendung kommen, indem die atmosphärische Luft direct aus dem Feuer in den Apparat gelangt, das Feuer wie bei einem Lokomotivblasrohr anfachend, indem die Verbrennungsluft mit Gewalt durch das Feuer von dem Apparat angesaugt werden soll. Die angesaugte heifse Luft soll dann in der Düse C durch den Strahl, der sie angesaugt hat, eine grofse Geschwindigkeit erhalten, indem sie sich mit diesem vermischt und ihn ebenfalls erhitzt. Die Düse C verjüngt sich, so dafs in dieser Düse die Geschwindigkeit der Luft sich steigern mufs, während sie wegen der Erhitzung gleichfalls noch vermehrt wird. Beim Austritt der Luft aus der Düse C wird nochmals heifse Luft angesaugt, und in der Düse F findet abermals eine Beschleunigung der Bewegung statt, vermehrt durch die mitgetheilte Wärme. Würde nun die Luft aus der Düse F direct in ein gröfseres Gefäfs einströmen, so würde sich in diesem Gefäfs eine gewisse constante Spannung herstellen, wie dies bei jedem Düsenapparat der Fall ist. In dem vorliegenden Falle würde diese Spannung nach Ansicht des Patentinhabers erheblich gröfser werden, als für gewöhnliche

Düsenapparate, wegen der vorher stattgehabten Erhitzung der angesaugten Luft und der dadurch erzeugten Vermehrung der lebendigen Kraft des Luftstromes (s. auch Patentschrift No. 11170).

Statt des ansaugenden Luftstrahles, herrührend von der gespannten Luft, welche durch das Röhr A in den Apparat eintritt, kann zur Ansaugung und Spannung der heifsen Luft auch ein Dampfstrahl verwendet werden, wenn statt Luft durch das Rohr A gespannter Dampf aus einem Dampfkessel dem Apparat zugeführt wird.

Die Geschwindigkeit der Luft beim Austritt aus der Düse F kann nach Ansicht des Patentinhabers betrachtet werden als Resultat des Falles im leeren Raum von der idealen Höhe der Luftsäule, welche Höhe wegen der grofsen Wärme der Luft in dem vorliegenden Falle sehr vermehrt sein soll, während eben wegen der grofsen Wärme die Dichtigkeit der Luft sehr verringert wurde. Der letztere Umstand läfst eine grofse lebendige Kraft der in Bewegung befindlichen Luft nicht zu. Es kommt nun darauf an, die Dichtigkeit der Luft während der raschen Bewegung zu vermehren, ohne die Geschwindigkeit bedeutend zu verringern, um die lebendige Kraft der Luft auf einen kleineren Querschnitt wirksam zu machen. Da die lebendige Kraft einer gewissen Gewichtsmenge Luft bei gleichbleibender Geschwindigkeit nicht von dem Volumen abhängt, so kann sie also nicht vermehrt werden durch die Vermehrung der Dichtigkeit der in Bewegung befindlichen Luft, die Wirkung' kann aber nach Meinung des Patentinhabers durch Vermehrung der Dichtigkeit concentrirt werden, wie dies bei den Injectoren durch Condensation des in Bewegung befindlichen Dampfes der Fall ist, und wie dies für überhitzten Dampf durch Kühlung und Vermehrung der Dichtigkeit bei Wärmeverlust in der Patentschrift No. 11170 beschrieben ist. Durch die Vermehrung der Dichtigkeit der in Bewegung befindlichen Luft soll im Verhältnifs zur Abnahme des Volumens eine gröfsere Wirkung der lebendigen Kraft in Bezug auf den verminderten Querschnitt der Düsen erreicht werden. Um in dem vorliegenden Apparat dies zu erreichen, ist die Düse E G angebracht, in welche feine Wasserstrahlen eingespritzt werden, die der heftige, heifse Luftstrom sofort zerstäuben und theilweise verdampfen soll. Die feinen Wasserstrahlen treten durch die kleinen seitlichen Düsen bei E in die Düse E G ein. Das Wasser wird dem Apparat durch das Rohr K zugeführt und gelangt zunächst in den Hohlraum M, der mittelst Röhrchen mit den kleinen Einspritzdüsen bei E in Verbindung steht. Um die durch die Röhrchen eintretenden AVassermengen reguliren zu können, sind in den Röhrchen Stifte angebracht, die vorn spitz zulaufen und in den Röhrchen verschoben werden können.

Je mehr die Stiftchen vorgeschoben werden, um so mehr wird die Communication des Hohlraumes M mit den Mündungen der kleinen Düsen bei E verengt und die durchströmende Wassermenge verringert werden.

Die erhitzte Luft wird durch die Verdampfung von Wasser während ihrer schnellsten Bewegung abgekühlt und soll dadurch ohne wesentliche Einbufse an lebendiger Kraft verdichtet werden. Die Arbeit, welche die erhitzte Luft durch Expansion hätte leisten können, soll in Form von Wärme der Luft entzogen werden und diese Wärme das Wasser in Dampf verwandeln. Die in der sich bewegenden Luft wirklich aufgespeichert gewesene Arbeitskraft der vorher mitgetheilten Wärme wird dann durch die Abkühlung gespalten. Der eine Theil erzeugt Dampf, der andere Theil verbleibt in Form von lebendiger Kraft der Luft selbst und kann erst wieder zur Geltung kommen, wenn die Bewegung der Luft dazu gebraucht werden soll, eine entsprechende Compression zu erzeugen. Je geringer das Volumen der Luft ist, in welchem dieser zweite Theil der Wärme aufgespeichert bleibt, desto gröfser mufs der specifische Druck sein, den die Luft infolge ihrer gröfseren Dichtigkeit ausüben kann, und desto höher mufs die Compression schliefslich werden.

Das dem Luftstrom nach seiner Abkühlung mechanisch beigemengt bleibende Wasser vermindert zwar die Geschwindigkeit des Luftstromes, soll aber durch die Vermehrung des specifischen Gewichtes der Luft ihre lebendige Kraft in demselben Verhältnifs vermehren, als diese durch die Abnahme von Geschwindigkeit vermindert wurde.

Für sämmtliche Gase gilt das nämliche, was oben für Luft gesagt wurde.

Um dem Apparat einen grofsen praktischen Werth zu geben, soll in demselben die angesaugte erhitzte Luft oder das Gas schliefslich so stark comprimirt werden, dafs es möglich wird, diese in das nämliche Gefäfs zu schaffen, ,aus welchem die Luft oder das Gas entnommen wurde, welches zum Betriebe des Apparates gedient hat. Da die zum Betriebe desselben gebrauchte Luft bezw. das Gas oder der Dampf ebenfalls in das Gefäfs zurückgelangt, so mufs nachher in dem Gefäfs ein Ueberschufs vorhanden sein, welcher gleich ist der Menge der angesaugten Luft plus dem bei der Abkühlung gebildeten Dampf, und nach Belieben zum Betrieb von Kraftmaschinen oder zu sonstigen technischen Zwecken verwendet werden kann.

Je leichter ein Gas ist, um so geringer ist, in Graden gemessen, die Temperaturerhöhung, welche zur Compression auf eine bestimmte Höhe nöthig ist. Da jedoch geringere Temperaturen billiger herzustellen sind, als hohe Temperaturen, ist es technisch nicht gleichgültig, welches Gas comprimirt wird.

Nach Verlassen der Düse E G gelangt die Luft oder das Gas abgekühlt, immer noch in schneller Bewegung, in das sich erweiternde Rohr N, in welchem die Geschwindigkeit abnimmt, während die Spannung in demselben Verhältnifs zunehmen mufs. Die Spannung soll schliefslich so hoch werden, dafs das Gas aus dem Rohr N auf dieselbe Weise in das Gefäfs gelangen kann, aus welchem das Gas zum Betriebe zuströmt, wie dies in der Patentschrift No. 11170 für den in den Kessel zurückkehrenden Dampf beschrieben wurde.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Das Verfahren, in einem Strahlapparat mittelst gespannten Dampfes oder gespannter Luft oder anderer gespannter Gase, wie beschrieben, erhitzte Luft oder erhitzte Gase anzusaugen und denselben so eine grofse Geschwindigkeit mitzutheilen, welche dazu dienen soll, unter Abkühlung mit Wasser an der Stelle der gröfsten Geschwindigkeit die angesaugte Luft oder das angesaugte Gas zu comprimiren, sowie in. dem Strahlapparat die Düse für die Abkühlung der in Bewegung befindlichen Gase, in welcher diese mit Wasser gekühlt werden, unter gleichzeitiger Vermehrung der Dichtigkeit und Spannung behufs Verwendung der gespannten Luft oder der gespannten Gase als Motor für die Kraftmaschinen oder für sonstige technische Zwecke.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.