DE2408434A1

DE2408434A1 - Dampfkraftanlage

Info

Publication number: DE2408434A1
Application number: DE19742408434
Authority: DE
Inventors: George Chiayou Dr Yeh
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-01
Filing date: 1974-02-21
Publication date: 1974-09-26
Also published as: BR7401434D0; US4165614A; SE394310B; GB1466694A; FR2220009A1; AU6609574A; CA1016757A; BE811624A; NL7402027A; CH586843A5; JPS49135047A

Description

Priorität: 1. März 1973, U.S.A., Nr. 337 084

Die Erfindung betrifft eine Dampfkraftanlage, insbesondere eine Dampfkraftanlage, die während des gesamten Zyklus in einem geschlossenen Raum arbeitet, mit einem einzigen beweglichen Hauptteil, einer frei rotierenden Turbine.

Dampfmaschinen stellen ein nach einem Zyklus arbeitendes System dar, über dessen Grenzen nur Wärme und Arbeit übertreten. Ihr Hauptzweck ist die Umwandlung von Wärme in Arbeit. Bei Dampfmaschinen kehrt das Arbeitsfluid oder Arbeitsmittel, während es einer Reihe von Prozessen unterworfen wird, periodisch in seinen Ausgangszustand zurück. Bei einer Dampfmaschine fließt das Arbeitsmittel, Wasser, ständig zyklisch durch den Erhitzer, die Turbine, den Kondensator und eine Förderpumpe. Der thermische Wirkungsgrad der Dampfmaschine ist von Arbeitsteraperatur und -druck abhängig, der Gesamt-Arbeitswirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit werden bestimmt und begrenzt durch den Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit der einzelnen Prozesse und Bauteile, die notwendige Teile der gesamten Dampfkraftanlage sind. Damit die gesamte Anlage·stetig und glatt arbeitet, muß jeder ihrer Teilprozesse und jede Hilfseinrichtung stetig und glatt

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ablaufen bzw. arbeiten. Wegen des mechanisch komplizierten Aufbaus und des notwendigen Raums, den die Teilprozesse und Bauteile erfordern, können herkömmliche Dampfkraftanlagen kaum als Antriebsmittel für bewegliche Fahrzeuge, für den Hausgebrauch und-andere Anwendungsfälle verwendet werden, bei denen Tragbarkeit und einfache Wartung Voraussetzung sind. Im Gegensatz zu Verbrennungsmaschinen, die giftige Gase und Rauch erzeugen, erfolgt bei Dampfmaschinen eine externe Verbrennung, ein Vorgang, der die vollständige Verbrennung des Brennstoffs ohne Detonationen gestattet. Dabei wird nur Kohlendioxid und Wasserdampf frei, die unsichtbare, harmlose Gase darstellen, die keine Luftverschmutzung verursachen und kaum Geräusche erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in sich abgeschlossene oder unabhängige Dampfkraftanlage zu schaffen, die ein einziges bewegliches Hauptteil enthält, die einfach aufgebaut ist, leicht gewartet werden kann.und in einem weiten Arbeitstemperatur- und -druckbereich mit hohem Wirkungsgrad arbeitet.

Erfindungsgemäß verlaufen sämtliche Teilprozesse des Arbeitszyklus kontinuierlich innerhalb einer einzigen Einrichtung. Das Arbeitsmittel fließt ständig durch die verschiedenen Funktionszonen und führt in bestimmten Zonen bestimmte Teilprozesse aus, wobei die spezifischen physikalisch-chemischen und fluiddynamisehen Eigenschaften des Arbeitsmittels in den bestimmten Zonen innerhalb der Vorrichtung ausgenutzt werden. Die erfindungsgemäße Dampfkraftanlage hat sämtliche Vorteile mit äußerer Verbrennung arbeitender Maschinen gegenüber mit innerer Verbrennung arbeitenden Maschinen, ist jedoch mechanisch einfach und hat einen höheren Wirkungsgrad als die bekannten Dampfkraftanlagen.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dampfkraftanlage zu schaffen, deren Arbeitswirkungsgrad nur in

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geringem Maße von der Schwerkraft abhängt (eine bei herkömmlichen Dampfkraftanlagen unübliche Eigenschaft), und die durch ihre Größe nicht begrenzt wird und daher als Dampf- kraftanlage oder Energieumwandler dienen kann, wenn die herkömmlichen Dampfkraftanlagen¹ nicht zu den Ergebnissen führen. Einige Beispiele für solche Anwendungsfälle der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage sind; stationäre und tragbare elektrische Energieerzeuger, Antriebe für Prozesse, Antriebe für industrielle Maschinen, Antriebe für Automobile, Züge, Flugzeuge, Schiffe, U-Boote, Zeitmaschinen, Gyrographen, Gyroskope, Gyrostabilisierer, Schwerfeldgeneratoren usw.

Bei der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage führt das Arbeitsmittel einen Teilprozess nach dem anderen aus. Dabd. beeinflussen sich die Teilprozesse gegenseitig innerhalb der Dampfkraftanlage .

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen.:

Figur 1a die schematische Darstellung des Grund-Arbeitsprinzips Figur 1b einen Schnitt der Figur 1; und

Figur 2 die schematische Darstellung einer Versuchs-Dampfkraftanlage.

Gemäß Figur 1 ist Grundbestandteil der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage ein umschlossener Raum bzw. eine Kammer 1, deren Innenwand 2 aus einer kapillaren oder porösen Schicht 2 aus hochenergetischem Material besteht, das durch das Arbeitsmittel vollständig benetzt werden kann und mit dem dem Arbeitsmittel Wärme zugefüh^-f oder entzogen werden kann. Die Kammer 1 enthält drei Funktionsζonen, nämlich eine Verdampfungszone 5, eine Expansionszone 6 und eine Kondensationszone 7. Zwischen der Verdampfungszone 5 und der Kondensationszone 7 befindet sich eine frei rotierende Turbine 3* Die Turbine ist von einem

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Turbinengehäuse 10 umschlossen, das den oder die Kanäle für den erzeugten Dampf in stationär daran gelagerte Düsen trägt. Die Düsen sind kreisförmig um die Turbine verteilt und richten die Dampfstrahlen auf die radial am Umfang des Laufrades befestigten Schaufeln. Das Rad wird durch den Schub angetrieben, der aus dem Impuls resultiert, der durch die Richtungsumkehr der schnell strömenden Dampfstrahlen erzeugt wird. Die Expansion erfolgt innerhalb der Zwischenräume zwischen den Schaufeln in der Expansionszone 6 durch den aus den Düsen gerichteten Dampf. Die Expansionsarbeit wird in entsprechende Arbeit an der Welle derfrei umlaufenden Turbine 3 umgesetzt. Bei mehreren in Reihe zueinander geschalteten Stufen können mehrere Expansionen erzielt werden, wobei das von den Schaufeln einer Stufe abströmende Arbeitsmittel direkt in die Düsen der nächsten Stufe strömt. Die Räder sämtlicher Stufen sind dabei auf einer einzigen Welle befestigt. Die Düsen sämtlicher Stufen sind voa Turbinengehäuse 10 aus auf die Schaufeln gerichtet und auf diesem gelagert. Die Schaufeln müssen ideal ausgelegt und die Düsen in der Bewegungsrichtung der Schaufeln gerichtet werden, damit nur eine Richtungsumkehr des Dampfstroms, Jedoch kein Druckabfall entsteht.

Die kapillare oder poröse Schicht 2 besteht ebenfalls aus drei verschiedenen Funktionszonen, nämlich einer angrenzend an die Verdampfungszone 5 liegenden Heizzone 4, einer angrenzend an die Kondensationszone 7 liegenden Kühlzone 8 und einer angrenzend an das Turbinengehäuse 10 liegenden Kreis- oder Umlaufzone 9. Des Turbinengehäuse 10 trennt die Expansionszone 6 von der Rücklaufzone 9.

Zum Starten der erfindungsgemäßen Dampfmaschine wird dem Ar beitsmittel extern und/oder intern Wärme zugeführt, wobei eine umlaufende Trommel mit einem an ihrem Umfang vorgesehenen Mantel verwendet wird, der zur Zirkulation eines Heizmediums dient. Die Erhitzung erfolgt in der Heizzone 4. Die zugeführte

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Wärme führt dem flüssigen Arbeitsmittel durch Wärmeleitung und Konvenktion durch die poröse Schicht latente Verdampfungswärme zu. Die Flüssigkeit wird in die Verdampfungszone 5 gedrückt und verdampft. In der Verdampfungszone 5 kann der Dampf weiter durch nach dem oben beschriebenen Verfahren intern zugeführte Wärme überhitzt werden. Wenn der Druck in der Verdampfung sz one ansteigt, bewegt sich der Dampf in den Innenraum des Turbinengehäuses 10 und von dort in die Düsen, aus denen er gegen die Schaufeln der Turbine 3 expandiert, die die Expansionsarbeit in entsprechende Arbeit an der Welle umsetzt. Das von der Turbine abgeleitete Arbeitsmittel wird auf die Innenfläche der Kühlzone 8 gerichtet, wo es abkühlt und kondensiert, indem es die Wärme extern durch die kapillare oder poröse Schicht der Kühlzone zurückführt (und/oder intern unter Verwendung einer umlaufenden Trommel mit einem auf ihrem Umfang vorgesehenen Mantel zur Zirkulation eines Kühlmediums, wie anhand der Beispiele näher erläutert wird). Das die Innenfläche der porösen Anordnung in der Kühlzone 8 benetzende Kondensat wird durch den Kapillar-Unterdruck ins Innere der porösen Anordnung gesaugt. Die Saugwirkung entsteht durch die. Menisken der Flüssigkeit in der Nähe der inneren Fläche der porösen Anordnung in der Heizzone 4, wenn das flüssige Arbeitsmittel, das die poröse Anordnung sättigt und benetzt, kontinu- · ierlich von den Menisken in die Verdampfungszone 5 gedrückt wird. Die kontinuierliche Verdampfung der Flüssigkeit führt zu einem dauernden Flüssigkeitsmangel, so daß die Flüssigkeitsmenisken in dem Bereich vertieft werden. Da das System dazu neigt, zum Kräftegleichgewicht zurückzukehren, werden die Flüssigkeitsmenisken auf die Gleichgewichts- oder Anfangs-Höhe und -Krümmung zurückgebracht, so daß der Kapillar-Unterdruck erzeugt wird, der die Antriebskraft darstellt, die das Kondensat in die poröse Anordnung in der KUhlzone 3 drückt und das Kondensat in die Heizzone 4 durch größere, gerade Kapillarkanäle zurückbringt, die in der ReZirkulationszone 9 vorgesehen sind. Die Kondensation des Dampfes an der inneren Oberfläche der kapillaren Anordnung in der Kühlzone 8 erfolgt durch die konkave Oberflächen der Menisken der Flüssigkeit,

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die diesen Bereich benetzt. Dieser Effekt ist als Kapillarkondensation bekannt. Da der Dampfdruck an der konkaven Oberfläche geringer ist, wird die normale Verdampfung (deren Geschwindigkeit durch die Diffusionsstufe gesteuert wird) normalerweise verhindert. Vielmehr kann der niedrige Dampfdruck und der kapillare Unterdruck eine schnelle zwangsweise Verdampfung begünstigen und beschleunigen, deren Geschwindigkeit durch die Verdampfungsstufe und nicht durch die Diffusion des Dampfes gesteuert wird. Diese Erscheinung wird als kapillare Saugverdampfung oder kapillares Saugsieden oder auch Unterdrucksieden bezeichnet. Diese beiden erwünschten Erscheinungen führen zur schnellen Verdampfung in der Heizzone 4 und gleichzeitig zur schnellen Kondensation in der Kühlzone 8 im Innern der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage.

Das flüssige Arbeitsmittel strömt innerhalb der erfindungs— gemäßen Dampfmaschine von der Kühlzone 8 zur Heizzone 4, wobei es ständig und kontinuierlich den Zyklus ausführt, sofern der kapillare Unterdruck in der Heizzone 4 höher ist als der Druck des Dampfes in der angrenzenden Verdampfungszone, während Verdampfung und Kondensation ablaufen. Um dies sicherzustellen, müssen Kühlung und Kondensation in der Kühlzone 8 bzw. in der Kondensationszone 7 so schnell sein wie die Erhitzung in der Heizzone 4 plus der Verdampfung (und gegebenenfalls der überhitzung) in der Verdampfungszone 5. Wird der Maschine mehr Wärme zugeführt als abgeführt werden kann oder an die Umgebung verloren geht, kann der Druck in der Maschine sehr schnell ansteigen, so daß auch die Temperatur der Flüssigkeit schnell ansteigt. Ss ist ferner möglich, daß durch die ansteigende Temperatur der Flüssigkeit die Oberflächenspannung des Arbeitsmittels und infolge dessen der kapillare Unterdruck abgesenkt werden, so daß schließlich das Druckdifferential zwischen der Heizzone 4 und der Verdampfungszone 5 geschlossen wird, was für den Betrieb der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage wesentlich ist.

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Bei Flüssigkeiten nehmen die Oberflächenspannung und die latente Wärme der Verdampfung mit steigender Flüssigkeitstemperatur in gleichem Maße zu. Dies liegt daran, daß die Oberflächenspannung nichts anderes als eine Folge der Kohäsions-Kraft der Flüssigkeit ist, die praktisch allein die latente Wärme der Verdampfung bestimmt. Beispielsweise ist die latente Verdampfungswärme von Wasser bei 0, 250, 345, 371, 374, 374,15° C 597, 410, 230, 95, 32,4 bzw. 0 kcal/kg. Das heißt, daß eine Flüssigkeit bei einer höheren Temperatur leichter verdampft oder ihr Dampf bei höherer Temperatur leichter kondensiert als bei einer niedrigeren Temperatur. Bei der gleichen Kühlungsgeschwindigkeit kann im Gleichgewicht mit dem Dampf bei einer höheren Temperatur mehr Dampf kondensiert werden. Bei einem Anstieg der Flüssigkeitstemperatur, wobei die Wärmeübergangsgeschwindigkeit in Folge der,abnehmenden Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und der Flüssigkeit abnimmt, steigt gleichzeitig die Kühlgeschwindigkeit proportional, da die Temperaturdifferenz zwischen der Flüssigkeit und dem Kühlmedium zunimmt. Wegen dieser Tatsache, durch die Änderungen der Arbeitstemperatur und des Arbeitsdruckes infolge eines plötzlichen Anstiegs der pro Zeiteinheit zügeführten Wärmemenge gedämpft werden, bietet die Kühlung und Steuerung der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage kaum Schwierigkeiten, vorausgesetzt, daß ein ausreichendes Kühlsystem vorgesehen ist, das die unter normalen Betriebsbedigungen abzuführende Wärme verarbeiten kann. Dieses Merkmal der Erfindung, nämlich die Selbstdämpfung der Arbeitstemperatur und des Arbeitsdruckes ist bei bekannten Dampfkraftanlagen nicht gegeben.

Das zur Auslegung der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage notwendige Grundprinzip, zur Bestimmung der idealen Arbeitsbedingungen der Dampfkraftanlage, kann kurz folgendermaßen dargestellt werden:

Für die der Heizzone 4 zugeführte Wärme Q ,, gilt folgende Gleichung:

^Qadd = U - A · AT (1)

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darin sind U der Gesamt-Wärmeübertragungskoeffizient, A die Wärmeübertragungsfläche und λ.Τ die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und dem Arbeitsmedium (in flüssigem Zustand), das die poröse Schicht füllt. Der Wärmeübertragungsfaktor U bezieht sich auf Strahlung, Leitung und Konvektion in der Heizzone. Er muß für eine bestimmte Konstruktion, für ein bestimmtes Material und Arbeitsmedium experimentell bestimmt werden- Die Wärmeübertragungsflache A ist die äußere Oberfläche der Heizzone, die zur Heizquelle hin freiliegt, wenn die Wärmemenge Q_n^ von außen zugeführt wird. Bei interner Erhitzung unter Verwendung einer umlaufenden Trommel mit einem Heizmantel ist Gleichung (1) ebenfalls anwendbar. Die praktischen Werte von U, A und λ.Τ für die Trommel müssen getrennt bestimmt werden. In jedem Fall bestimmen die Wärmeleitfähigkeit des Konstruktionsmaterials, die Wärmeleitfähigkeit des Arbeitsmediums und des Heizmediums, die Geometrie der Konstruktion, die hydrodynamischen Eigenschaften und die Oberflächeneigenschaften des Arbeitsmediums den Gesamt-Wärmeübertragungskoeffizienten U. Bei einem bestimmten Wert U kann der Wert C*add durch einfache Änderung des Wertes von A durch Änderung der Konstruktion oder von λτ durch Änderung der Temperatur des Heizmediums ebenfalls geändert werden. Bei der Berechnung der Verdampfungszone 5 (bzw. der Überhitzungszone bei innerer Heizung durch eine umlaufende Trommel) muß die zugeführte Gesamtwärme (^add^total ^{auf d}*^e Enthalpie des Arbeitsmediums in flüssigem Zustand H^ und die des Dampfes vor der Expansion Ηη folgendermaßen bezogen werden:

«Wtotal =frl-^Hwl> -*v ⁽²⁾

worin q_v die aus der Verdampfungszone 5 an die Umgebung abgegebene Wärme bedeutet.

Die durch Expansion geleistete Arbeit w ist

w_e = H₁ - H₂ (5)

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Darin ist Hp die Enthalpie des Dampfes nach der isentrotropischen Expansion, wenn in der Expansionszone 6 keine Wärme zu- oder abgeführt wird. Der thermodynamische Wirkungsgrad n_Tn ist

Ht " — Ho

-Th (4)

^luadd^Jtotal

Der Wirkungsgrad -n-j- der Dampfturbine 3 ist das Verhältnis der an der Welle abgegebenen Arbeit w_o zum isentropisehen Enthalpieabfall bei der Expansion des Dampfes vom Einlaßzustand zum Auslaßdruck, d.h.

^ws

= n,

^ηΟ^/τ!Μ

^ws ^=H1 'V = I^we

Darin sind -η« der Gesamtwirkungsgrad, τ^ der mechanische Wirkungsgrad und Hp¹ die tatsächliche Enthalpie des abgeführten Arbeitsmediums. Der Wärmeverlust des expandierenden Dampfes an die Umgebung muß so gut als möglich verhindert werden. Die Turbine muß so betrieben werden, daß der abgeführte Dampf nicht mehr als 5 bis 10 % Flüssigkeitströpfchen enthält, die die Düsen und Schaufeln bei hohen Geschwindigkeiten stark angreifen. Zur Verhinderung des Wärmeverlustes kann der komprimierte Dampf durch den Innenraum (oder die Tasche) des mit den Düsen verbindenden Turbinengehäuses 10 geführt werden (Figur 2). Die zur Auslegung mit hohem Wirkungsgrad arbeitender Dampfturbinen zu beachtenden Grundsätze werden als bekannt vorausgesetzt.

Die gesamte abgegebene Wärmemenge (^Q _re-*)-total* ^d*^{e die} Wärmeverluste an die Umgebung enthält, steht mit der Enthalpie H_w2 des Kondensatzs in folgender Beziehung:

«Wtotai ^{= H}2 - ^Hw2 AO9839/0254

Bei vernachlässigbarem Wärmeverlust ist (^Q _re-s)t_otal S^leicil der latenten Kondensationswärme λ₂· Damit gilt:

«Wtotal■- ^λ2 <⁶>

Ist der Wärmeverlust q_v aus der Verdampfungszone 5 ebenfalls vernachlässigbar und T^ etwa gleich To» was unter vielen Betriebsbedingungen zutrifft» so ist H_w«. = Hp und X₁ = λρ· Für diesen Idealfall gilt:

^(Qadd*total ⁼ *^H1 " ^H2* ^{+ (H}2 ~

= w_e + λ . (7)

Bei der Bemessung der Kühlzone θ und der Kondensationszone 7 kann eine Gleichung 1 ähnliche Beziehung angewandt werden. Für diesen Fall gelten die gleichen Betrachtungen.

Zur Bemessung der Rücklauf- oder Umlaufzone 9 und der beiden angrenzenden Zonen zur Rückführung des Kondensats aus der Kühlzone 8 in die Heizzone 9 kann die mittlere Geschwindigkeit ν des flüssigen Arbeitsmediums je Kapillare auf den Kapillaren-Saugdruck &P und die Geometrie der Kapillaren oder Poren nach folgender Gleichung bezogen werden:

β_α ΔΡ
ν -

Darin sind: D der Durchmesser der Kapillaren oder Poren, μ die Viskosität des flüssigen Arbeitsmediums, L die Länge der Kapillaren und g_ der Umrechnungsfaktor (Masse χ Länge/g Kraft χ Zeitquadrat). Aus dem Wert von ν und der Zahl der Kapillaren kann der gesamte Flüssigkeitsdurchsatz bestimmt werden. Bei einem gegebenen Wert ν bei gegebener Kapillarengröße (Durchmesser und Länge) und bei einem bestimmten Arbeitsmedium kann

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der Durchsatz des Arbeitsmediums durch einfache Änderung der Zahl der Kapillaren oder der Querschnittsfläche derselben verändert werden. Der auf diese Weise ermittelte volumetrische Gesamtdurchsatz entspricht dem maximal erzielbaren Durchsatz. Der Saugdruck λΡ der Kapillaren ergibt sich aus der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und dem Radius der Kapillaren nach folgender Gleichung

λΡ s= 2acos9/r (9)

Darin sind σ die Oberflächenspannunp, r der Radius der Kapillaren und 9 der Bertihrungswinkel der Flüssigkeit, der bei einer die Kapillarenwandung vollständig benetzenden Flüssigkeit vernachlässigbar ist. Beispielsweise ist λΡ bei einem Kapillarendurchmesser von 1u bei Wasser und etwa 100° C etwa 0,99 atm, bei 250° C und Quecksilber = 17,8 atm und bei etwa 98° C bei Natrium etwa 19,42 atm. Aus Gleichung 9 ergibt sich, daß der Durchsatz des flüssigen Arbeitsmediums durch die Kapillarenoder Porenschicht durch in der Nähe der Oberfläche der Heizzone 4 verwendete extrem kleine Kapillaren oder Poren und durch Verwendung von geraden großen Kapillaren oder Poren im Innern der Porenschicht und in der gesamten Rücklaufzone 9 erhöht werden kann. Trägt man die Kapillaren-Saugdrücke, die durch ein bestimmtes Arbeitsmedium in einer bestimmten Poren- oder Kapillarenanordnung erzeugt werden können und die Drücke des gesättigten Dampfes des Arbeitsmediums in Abhängigkeit von der Temperatur auf, so sind die Drücke und entsprechenden Temperaturen am Schnittpunkt beider Kurven einander gleich. Der abgelesene Druck ist der maximale Arbeitsdruck der dieses Arbeitsmedium enthaltenden Dampfkraftanlage. Beispielsweise beträgt bei Verwendung von Wasser und einem Kapillarendurch-' messer von 1μ der maximale Arbeitsdruck etwa 4,02 kg/cm (57,5 psia) bei 269° C (515° F).

Die erfindungsgemäße Dampfkraftanlage hat unter anderem folgende Vorteile: Sie ist extrem einfach, ist flexibel und

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arbeitet in einem weiten Temperatur- und Druckbereich stabil, hat infolge ihrer einfachen Konstruktion und der vernachlässigbaren Wärmeverluste einen hohen thermodynamischen und einen hohen Gesamtwirkungsgrad, arbeitet praktisch ohne Schwierigkeiten, da sie nur einen beweglichen Hauptteil enthält, ist sehr ruhig, kompakt, hinsichtlich Größe, Leistung, Form und Konstruktion nicht begrenzt, spricht Infolge schneller Erhitzung und Abkühlung schnell an, kann mit vielerlei Brennstoffen und Arbeitsmedien betrieben werden, ist vollständig unabhängig und tragbar, erzeugt keine Verschmutzungen, arbeitet schwingungsfrei, die Turbinendrehzahl ist praktisch unbegrenzt, es wird kein Öl benötigt, es bestehen keine Kaltstartschwierigkeiten, kommt wegen ihres mechanisch einfachen Aufbaus mit extrem langen Wartungszeiten aus, ist leicht und het ein hohes Leistungs/Gewiehtsverhältnis, kann bei mehrstufiger Expansion und bei mehreren Zyklen unter Verwendung mehrerer Arbeitsmedien verwendet werden, kann praktisch an alle bekannten Transmissionssysteme angepasst werden, ist einfach zu warten, wird durch die Schwerkraft kaum beeinflusst, ist billig herzustellen usw. Die meisten der vorgenannten Vorteile wurden durch lange und ausgedehnte Versuche experimentell bestätigt.

Es wurden verschiedene vollständige erfindungsgemäße Dampfkraftanlagen oder Teile davon experimentell untersucht, wobei Konstruktion, Arbeitsschema, Materialien, Arbeitsmedien, Arbeitsbedingungen und Technik geändert wurden. Einige Beispiele werden im folgenden beschrieben und erläutert.

Figur 2 zeigt einen Vertikalschnitt einer erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage. Der Außenmantel 1 der Dampfmaschine besteht aus einem Rohr und Platten aus nichtrostendem Stahl. Die Innenwand 2 der Maschine besteht aus porösem Nickel mit ungleichmäßiger Porengröße und -richtung, so daß das Arbeitsmedium, Wasser, schnell fliessen kann. Die mittlere Größe der Poren in der Heizzone 4 beträgt etwa 2u und in der RUckleitungszone 9 etwa 100 u· Die Turbine 3 besteht aus

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einem Fad aus nichtrostendem Stahl, auf dessen Außenfläche nach vorn gekrümmte Schaufeln befestigt sind, und das auf einer Welle 11 gelagert ist. Durch das aus nichtrostendem Stahl bestehende Turbinengehäuse 10, und zwar durch seinen Hohlraum, kann komprimierter Dampf zu den Düsen strömen, die rings um die Turbine 3 am Turbinengehäuse 10 befestigt und tangential zum Umfang des Turbinenrades auf die Schaufeln gerichtet sind. So kann der Dampf in der Expansionszone 6 expandieren.

Auf der Welle 11 sind ferner mit dieser drehbar eine Heiztrommel 12 mit einem längs ihres Umfangs angeordneten Heizmantel und kurze, nach vorn gekrümmte Schaufeln befestigt. In der Verdampfungszone 5 erfolgt die Verdampfung und überhitzung des Dampfes. Die heißen Gase aus der Brennkammer 14 können durch den Heizmantel der Trommel 12, durch eine Rohrleitung 24 und einen Gas-Sammelraum 19 geleitet werden. Innerhalb der Brennkammer 14 befinden sich mehrere ringförmige Brenner, deren Düsen von der inneren Oberfläche 3ed.es Brenners nach innen gerichtet sind. Die Brenner sind zur gleichmäßigen Erhitzung kreisförmig um den Außenmantel 1 der Dampfmaschine befestigt. Die Verbrennung wird mit Hilfe einer Kraftstoffleitung 15 und einer Zündeinrichtung 16 gesteuert.Das Abgas wird durch ein Auspuffrohr 20 abgeführt. Zur inneren Kühlung dient eine drehbare Trommel 13 mit einem längs ihres Umfanges angeordneten Kühlmantel und nach hinten gekrümmten Schaufeln, die auf der Außenfläche des Kühlmantels befestigt sind. Die Trommel 15 ist ebenfalls auf der Welle 11 befestigt. Der Dampf wird auf der inneren Oberfläche der Kühlzone 8 und auf der Außenfläche der Trommel 13 gekühlt. Durch ein Rohr 21 und einen Wasserbehälter 2? zirkuliert das Kühlwasser.

Die Kühlzone 8 wird von außen mittels eines Kühlmantels 18 gekühlt, der auf dem Außenmantel 1 der Dampfmaschine auf der der Heizzone 4 entgegengesetzten Seite angeordnet ist. Notwendigenfalls kann zur Kühlung des Kühlwassers ein Radiator

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verwendet werden, der mittels eines auf der Welle 11 angebrachten Lüfters belüftet wird. Mittels des Lüfters wird über einen Lufteinlaß 23 der Brennkammer 14 Luft zugeführt, die durch die Zwischenräume zwischen Kühlrippen 17 hindurch- · tritt, die radial auf dem Umfang des Kühlmantels 18 befestigt sind. Die umlaufende Welle 11 ist gegen die SeitenwMnde der Dampfmaschine mittels Lager-Scheiben-Dichtungsanordnungen abgedichtet, durch die ein Leck des Arbeitsfluids und der Wärmeübertragungsmedien verhindert wird (Fig.2), Als Arbeitsmedium dient destilliertes Wasser. Wichtig ist, daß das flüssige Arbeitsmedium die gesamte poröse Innenwand 2 vollständig sättigt und benetzt, daß sich jedoch innerhalb der Maschine keine überschüssige Flüssigkeit befindet. Im Betrieb muß die Maschine vollständig abgedichtet sein. Bei vielen Versuchsläufen wurde statt der Verbrennung eines Brenngases gemäß Figur 2 eine einfache elektrische Heizung verwendet.

Im folgenden wird die Funktion der Hauptteile der Dampfmaschine näher erläutert. Wird die Wärme extern zugeführt, so verdampft das die poröse Innenwand füllende Wasser in der Verdampfungszone 5. Der Dampf wird dann durch die Heiztrommel 12 überhitzt und in den Innenraum des Turbinengehäuses 10 gedrückt, in dem er weiter komprimiert wird, bevor er durch die Düsen gegen die Schaufeln der Turbine 3 expandiert. Die Turbine läuft auf der Welle 11 um und der in der Heizzone 4 erzeugte Dampf durchläuft weiter den Zyklus der Überhitzung, Beschleunigung, Kompression und Expansion. Der abgeführte Dampf wird zur Oberfläche der porösen Innenwand 2 in der Kühlzone 8 gedrückt und zwar dirch die ihm aus der Expansionszone 6 innewohnende Bewegungsenergie und durch seine Richtungsumkehr durch die kurzen, nach rückwärts gekrümmten Druckschaufeln der Kühltrommel 13» die auch die Kühlung und Kondensation des Dampfes beschleunigt und die Kondensattröpfchen tangential von ihrer Außenfläche gegen die Oberfläche der porösen Innenwand 2 in der Kühlzone 8 schleudert. Das

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in der Kondensationszone 7 gebildete Kondensat wird durch die poröse Innenwand 2 gesaugt und über die die RUckleitungs-Eone 9 bildenden großen Kapillaren in die Heizzone 4 zurückgeleitet. Solange Heizung und Kühlung andauern, wird der beschriebene Zyklus wiederholt, Während Heizung und Kühlung ist die Maschine nie stehengeblieben.

"Es wurden unter verschiedenen konstruktiven Abwandlungen und Arbeitsbedingungen verschiedene Versuchsläufe gefahren. Bei ,jedem Lauf wurde das Ansprechverhalten und die stetige Arbeiteweise der Dampfmaschine beobachtet und der thermodynamische und der Gesamt-Wirkungsgrad bestimmt. Im folgenden werden einige Beispiele aufgeführt:

Beispiel 1

Die Dampfmaschine wurde ohn<* Heiztrommel 12 und ohne Kühltrommel 13 geprüft. Die Maschine sprach bei plötzlichen Änderungen der zugeführten Wärmemenge gut an. Die Turbinendrehzahl · und das Drehmoment an der Welle 11 wurden gemessen. Die Maschine läuft zwischen Null »nd mehreren Tausend Umdrehungen pro Minute in einem Temperaturbereich zwischen etwa 121 und etwa 216° C {250 bis 420° F) und in einem Druckbereich Ewisehen etwa 0,21 und 2,31 kg/cm (3,0 bis 33,0 psi) ruhig und glatt. Der thermodynamische Wirkungsgrad -n™,,, wurde unter Benutzung von H₁ und Hg mit den in der Heizzone 5 und der Kühlzone 7 gemessenen Temperaturen und Drücken bestimmt. Der Wert von Q₀₄Jj wurde .aus dem Inergiegleicligewicht bestimmt. Die Temperaturen wurden mittels Bimetall-Thermometern und die Drücke mittels Druckmessgeräten gemessen. Beide waren in die Seitenwände der Dampfmaschine eingesetzt. Der thermodynamische Wirkungsgrad wurde zu 65 % ermittelt, was bedeutet, daß eine beträchtliche Wärmemenge an die Umgebung verlorenging. Der Gesamtwirkungsgrad η₀ wurde aus der Arbeit W₃ der Welle (über das Drehmoment und die Drehzahl der Welle)

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und dem Enthalpieverlust H₁-H₀ infolge isentropischer Expansion bestimmt. Der Wert von t\q wurde auf diese Weise auf 66 % bestimmt. Es war nicht möglich, n₀ in den Turbinenwirkungsgrad tw und den mechanischen Wirkungsgrad τ^ aufzutrennen, da die tatsächliche Enthalpie H₂' des Abgases nicht bestimmt werden konnte. Die Arbeit der Welle nahm bei einer Steigerung des Arbeitsdrucks im oben erwähnten Bereich um das 10-fache zu.

Beispiel 2

Die Dampfmaschine wurde mit beiden umlaufenden Trommeln, jedoch ohne interne Heizung und ohne interne Kühlung betrieben. Das Ansprechverhalten auf plötzliche Änderungen der zugeführten Wärme war verglichen mit Beispiel 1 sehr gut. Die Maschine lief zwischen O und etwa 10.000 Umdrehungen pro Minute bei einem Temperaturbereich zwischen etwa 127 und 204° C (260 bis 400° F) und einem Druckbereich zwischen etwa 0,245 und 1,82 kg/cm (3i5 bis 26,0 psia) extrem glatt und gleichmäßig. Durch Steigerung der Arbeitstemperatur und des Arbeitsdruckes in den genannten Bereichen wurde die Leistung der Welle um das 7,5-fache gesteigert. Der thermodynamische Wirkungsgrad Tm_n betrug etwa 48 %, d.h. es ging mehr Wärme verloren als im Beispiel 1. Der übermäßige Wärmeverlust kann zum Teil auf die an die beiden Trommeln und die mit diesen verbundenen Armaturen abgegebene Wärme zurückgeführt werden. Die beiden umlaufenden Trommeln dürften trotz der fehlenden internen Heizung und Kühlung zum besseren Ansprechverhalten der Dampfmaschine auf plötzliche Änderungen der zugeführten Wärmemenge beigetragen nahen. ?s ist anzunehmen, daß die Verdampfung in der Verdampfungszone 5 durch die Schaufeln der umlaufenden Trommel 12 (ohne Erhitzung) begünstigt wurde, wodurch die Bewegungsrichtung des Dampfes von der Oberfläche der porösen Innenwand 2 unmittelbar nach seiner Erzeugung umgekehrt wurde. Ebenso ist anzunehmen, daß die umlaufende Trommel 1?

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(ohne Kühlung) die Kondensation des Dampfes durch Umkehr seiner Bewegungsrichtung zur Oberfläche der Kiihlzone 8 begünstigt. Es wurde ein Ge samt wirkungsgrad r\Q von etwa 65 % (eine Verbesserung gegenüber Beispiel 1) ermittelt, d.h., daß der Turbinenwirkungsgrad beträchtlich anstieg, insbesondere wenn man die erhöhte mechanische Reibung bei diesem Versuchslauf infolge der beiden umlaufenden Trommeln berücksichtigt.

Beispiel 3

Bei diesem Lauf wurde mittels der Heiztrommel 12 intern erhitzt und mittels der Kühltrommel 13 intern gekühlt. Die Dampfmaschine sprach auf plötzliche Änderungen der zugeführten Wärmemenge sehr gut an. Sie lief in einem Temperaturbereich zwischen etwa 121 und 218° C (250 bis 425° F) und in einem Druckbereich zwischen etwa 0,2 und etwa 2,31 kg/cm (2,9 bis 33,0 psia) extrem glatt und ruhig. Der thermodynamlsche Wirkungsgrad η_Τη betrug 67 %, der Gesamtwirkungsgrad r>Q 69%. Dies zeigt, daß die interne Erhitzung und Kühlung wirkungsvoller waren als die externe Erhitzung und Kühlung. Die an der Welle abgenommene Leistung erhöhte sich bei Steigerung des Arbeitsdruckes im oben genannten Bereich um das 12-fache. Die beträchtliche Erhöhung des Gesaratwirkungsgrades ist auf die interne Erhitzung und Kühlung durch die beiden umlaufenden Trommeln 12 und 13 zurückzuführen.

Es wurde festgestellt, daß bei steigender Arbeitstemperatur und steigendem Arbeitsdruck mehr Arbeitsmedium verdampft und damit weniger Flüssigkeit innerhalb der porösen Innenwand 2 verbleibt. Dies beeinflusst jedoch das Verhalten (Leistung, Ansprechvermögen und Glattheit des Laufs) der Dampfmaschine nicht. Dies dürfte daran liegen, daß die Verarmung an flüssigem Arbeitsmedium in der porösen Innenwand 2 durch die Wärmedehnung der Flüssigkeit kompensiert wird, so daß in der porösen Innenwand keine Verarmung an Arbeitsmedium eintritt.

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Der maximal mögliche Arbeitsdruck bei Wasser als Arbeitsmedium betrug bei der Versuchsanlage etwa 2,52 kg/cm (36,0 psia) entsprechend etwa 221° C (430° F). Dies ist die maximal mögliche Betriebstemperatur, bei der der Druck des gesättigten Dampfes gleich dem Kapillardruck des gesättigten Wassers in der porösen Innenschicht ? ist. Die" Werte sind um einige Prozent niedriger als die oben erwähnten theoretischen Werte.

Wird die Flünsigkeitstemperatur durch plötzliche Erhöhung der zugeführten Wärmemenge angehoben, so kann die Fltissigkeit unterhalb der Menisken sieden. In dem geschlossenen System wird der Siedevorgang jedoch schnell beendet, da der Druck des erzeugten Danrofes schnell ansteigt, wenn nicht die schnelle Erhöhung der Wärmezufuhr ohne erhöhte Kühlung fortgesetzt wird. Wird die schnelle Erhitzung durch eine schnelle Kühlung aufgefangen, so entstehen durch das Sieden keine ernstlichen Schwierigkeiten beim Betrieb der Dampfmaschine, außer daß die Dampfqualität infolge der mitereffihrten Flüssigkeit verschlechtert wird. Übersteigt die Temperatur die maximal mögliche ader günstige, so kann durch Verminderung oder Unterbrechung der Wärmezufuhr die Dampfmaschine weiter betrieben werden, während Temperatur und Druck innerhalb der Maschine schnell fallen. Es entstehen dann keine weiteren Schwierigkeiten, als daß die abgegebene Leistung verringert wird.

Es wurde auch die Verwendungsfähigkeit verschiedener Flüssigkeiten, geschmolzener Metalle und Salze als Arbeitsmedium untersucht. Dabei wurde festgestellt, daß viele nicht korrosive Flüssigkeiten, geschmolzene Metalle und Salze als Arbeitsmedien verwendet werden können. Die Zweckmäßigkeit einer Flüssigkeit bzw. eines geschmolzenen Feststoffes als Arbeitsmedium in der erfindungsgemaßen Dampfkraftanlage kann annähernd aus der Betrachtung des Beschleunigungsfaktors A der Dampfmaschine nach folgender Regel abgeschätzt werden:

(10)

Tu

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Darin sind k die Wärmeleitfähigkeit, M das Molekulargewicht, σ die Oberflächenspannung, μ die Viskosität und λ die latente Verdampfungswärme des Arbeitsmediums, sämtlich bei Arbeitstemperatur. Der Schmelzpunkt, der Siedepunkt und die maximale Arbeitstemperatur und der zweckmäßige Druckbereich sind ebenfalls als wichtige Faktoren zu berücksichtigen. Das am besten geeignete Metall ist Quecksilber, es folgen unter anderem Natrium, Kalium u.s.w. Als anorganische Flüssigkeit ist Wasser am besten geeignet, es folgen unter anderem Hydrazol (NpH^), Wasserstoffperoxid (HpOp) u.s.w. Auch kommen viele organische Flüssigkeiten als Arbeitsmedium in dpr erfindungsgeraäßen Dampfmaschine in Betracht, beispielsweise Formamid (CH-zNO).

Der wichtigste Faktor in Gleichung 10 ist die Oberflächenspannung σ des Arbeitsmedium«, da sie die obere Grenze des Arbeitsdrucks bestimmt. Je höher der Arbeitsdruck, um so höher ist die Arbeitstemperatur. Zusätzlich zur Netzfähigkeit ist der Schmei zr>unkt des Materials der norösen Innenwand ? ein wesentlicher Faktor. Beispielsweise ist poröses Aluminium ein gut leitendes Metall mit einem hoh^n Schmelzpunkt. Es eignet sich daher besonders zur Verwendung bei flüssigem oder geschmolzenem Metall. Die Orientierung der erfindungsgemäßen Dampfmaschine wirkt sich kaum auf deren Leistungsvermögen aus, obwohl die Heizzone der Maschine vorzugsweise am untersten Punkt angeordnet wird, um eine schnellere nach unten gerichtete Flüssigkeitsströmung in der porösen Innenwand ? zu erzielen.

Die erfindungsgemäße Dampfkraftanlage enthält also ein einziges bewegliches Hauptteil (Einrichtung zur Umwandlung der durch das Arbeitsmedium verrichteten Expansionsarbeit in mechanische Arbeit) und kann als geschlossener Raum (oder Kammer) gebaut werden, bzw. arbeitet darin, in dem das Kraftdifferential zwischen dem durch die poröse Innenwand 2 strömenden flüssigen Arbeitsmedium unter dem Einfluß des Kapillardrucks erzeugt und aufrecht erhalten wird. Der Kapillardruck wird an den Menisken

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des Arbeitsmediunas erzeugt, das aus einem vorherbestimmten Teil der porösen Innenwand 2 verdampft. Das dampfförmige Arbeitsmedium strömt, wird expandiert und kondensiert außerhalb der porösen Innenwand. Die Verdampfung wird durch kontinuierliche Wärmezufuhr in den geschlossenen Raum (oder Kammer) an einer vorherbestimmten Stelle bewirkt. Die Kondensation wird durch dauernden Wärmeentzug aus dem geschlossenen Raum (oder Kammer) an einer anderen vorherbestimmten Stelle hervorgerufen.

Die Erfindung bezieht sich auf sämtliche Dampfkraftanlagen und Arbeitsweisen nach dem oben beschriebenen Konzept. Die erfindungsgeroäße Dampfkraftanlage benötigt ein einziges bewegliches Hauptteil, ihr Aufbau ist daher extrem einfach, sie arbeitet praktisch ohne Schwierigkeiten und mit hohem Wirkungsgrad. Sie arbeitet ferner leise und ohne Verschmutzung ihrer Umgebung. Die Konstruktion (Geometrie, Aufbau usw.) der erfindungsgemäßen Anlage kann in weitem Maße geändert werden. Ihre Größe ist praktisch unbegrenzt und ihre Leistung wird durch ihre Größe nicht beeinflusst. Ihre Ausrichtung bzw. Anordnung im Betrieb gegenüber einem Schwerefeld beeinflußt ihre Arbeitsleistung kaum. Das Arbeitsmedium kann in der oben beschriebenen Weise aus einer Vielzahl von Substanzen gewählt werden. Es kann aus anorganischen und organischen Flüssigkeiten, flüssigen und geschmolzenen Metallen, geschmolzenen Salzen usw. bestehen. Die kapillare oder poröse Anordnung kann aus verschiedenen leitfähigen und durch das Arbeitsmedium benetzbaren Materialien bestehen. Ebenso können verschiedene Porengrößen, -Verteilungen und -abmessungen angewandt v/erden. Die Wärme wird an getrennten, vorherbestimmten Stellen der Maschine in den geschlossenen Raum eingeführt und aus diesem abgeführt, und zwar auf verschiedene Weise und unter Verwendung unterschiedlicher Wärmequellen und Übertragungsmedien. Die optimalen Arbeitsbedingungen wie Temperatur und Drücke innerhalb der Maschine, die Temperatur des Heiz- und Kühlmediuros

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dip Turbinenctrßhzahl usw. sind hauptsächlich vom Arbeitsmedium, von Auslegung und Konstruktion, Anv^fendung und Umgebung der Dampfkraftanlage abhängig.

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

Dampfkraftanlage-, ge- kennzeichnet durch eine einen geschlossenen Raum umschließende Wand (1), über die Wärme und Arbeit übertreten, durch eine die Innenfläche der Wand bedeckende poröse Innenwand (2) mit durchgehenden Kapillaren, die die Innenfläche des geschlossenen Raums bedecken und die Grenze zwischen den Kapillaren und dem restlichen offenen Raum innerhalb des geschlossenen Raums bilden, wobei die durchgehenden Kapillaren zu dem offenen Raum in zwei vorherbestimmten Bereichen auf der Grenze geöffnet sind, durch ein die poröse Innenwand in flüssigem Zustand benetzendes Arbeitsmedium, durch Einrichtungen (14) zur Zufuhr von Wärme in den geschlossenen Raum zum Erhitzen und Verdampfen des Arbeitsmediums in dem in der Nähe eines der vorherbestimmten Bereiche der porösen Innenwand liegenden Teil, durch Einrichtungen (Düsen) zur Expansion des aus dem Arbeitsmedium gebildeten Dampfes an einer vorherbestimmten Stelle bzw. Stellen in dem offenen Raum, durch Einrichtungen (Turbine 3 oder Turbinen) zur Umwandlung der Expansionsarbeit des Dampfes in mechanische Arbeit (z.B. an der Welle (11)) an einer vorherbestimmten Stelle oder Stellen in dem offenen Raum, durch Einrichtungen (z.B. Welle (11) oder Wellen) zur Übertragung der mechanischen Arbeit nach außen, durch Einrichtungen zum Wärmeentzug und zur Kondensation des expandierten Dampfes sowie zur Abfuhr der entzogenen Wärme nach außen, wobei das gebildete Kondensat durch die Kapillar-

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kraft in einen Teil der porösen Innenwand (2) gesaugt wird, der in der Nähe des anderen der beiden vorherbe-"· stimmten Bereiche liegt, wobei die poröse Innenwand so auf^· gebaut j st, daß, wenn das'flüssige Arbeitsmedium in dem Teil der kapillaren Innenwand verdanrnft, der an den kleineren Mensiken des flüssigen Arbeitsmediums erzeugte Kapillaren-Saugdruck das Arbeitsmedium strönen und zn dem Teil der Oorösen Innenwand (2) strömen InRt, wo c\ie Verdampfung stattfindet und zwar aus dem Teil d<=r porösen Innenwand, in dem das Kondensat angesaugt wird, durch die größeren Kanillaren, die die beiden Teile der porösen Innenwand mitpinandpr verbinden, und w0b<=>i. die "Finrichtung zur Expansion und die "Funricbtunp" zur Umwandlung der "Fbc-oansj onsarbeit in mechanische Arbeit in dem offenen Raum gegenüber dem Ort der porösen Innenwand so angeordnet sind, daß das Arbeitsmedium in einer geschlossenen, durch den geschlossenen Raum begrenzten Schleife zyklisch verdanroft, expandiert, kondensiert und öelbst zurückkehrt, und wobei sämtliche innerhalb des geschlossenen Raums angeordneten Einrichtungen von außen zugänglich'sind, wenn die Dampfkraftanlage außer Betrieb ist.
2. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dqdurch gekennzeichnet , daß dip Expansion des Dampfes in mehreren in Reihe angeordneten Stufen erfolgt, wobei der von den Schaufeln einer Stufe abgeführte Dampf direkt in die Düsen der nächsten strömt, daß die Räder sämtlicher Stufen auf

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einer einzigen Welle (11) befestigt sind, und daß die Düsen sämtlicher Stufen auf einem durchgehenden Gehäuse (10) gelagert sind.
3. Dampfkraftanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der aus der ersten Stufe abgeführte Dampf wieder erhitzt wird, bevor er in die nächste Stufe geleitet wird, um die Qualität des expandierten Dampfes zu verbessern.
4. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Expansion des Dampfes unter Verwendung zweier getrennter, in Reihe angeordneter Turbinen (3) erfolgt, die auf einer einzigen WeIIe(H) befestigt sind, wobei die Leistung auf beide Turbinen aufgeteilt ist.
5. Dampfkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine oder mehrere auf der einzigen Welle (11) zusammen mit der Turbine bzw. den Turbinen (3) befestigte, drehbare Trommeln (12, 13), auf deren Umfang kurze Schaufeln zur Verbesserung und/oder Steuerung der StröBiungsbedingungen und der Dampfqualität angeordnet sind.
6. Dampfkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Wärmezufuhr in den geschlossenen Raum außerhalb desselben angeordnet sind.

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7. Dampfkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Wärmezufuhr in den geschlossenen Raum innerhalb desselben angeordnet sind.
8. Dampfkraftanlage nach ein^m der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Wärmezufuhr innerhalb und außerhalb des geschlossenen Raums angeordnet sind.
9. Dampfkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Wärmeentzug und zur Kondensation des Dampfes innerhalb des geschlossenen Raums angeordnet ist.
10. Dampfkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Wärmeentzug und zur Kondensation des Dampfes außerhalb des geschlossenen Raums angeordnet ist.
11. Dampfkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Wärmeentzug und zur Kondensation des Dampfes innerhalb und außerhalb des geschlossenen Raums angeordnet ist.
12. Dampfkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Bestimmung und/oder Steuerung der Arbeitsbedingungen wie Temperaturen» Drücke, Turbinendrehzahl u.s.w.

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