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Publication number: DE248548C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

248548 KLASSE 4Grn. GRUPPE248548 CLASS 4Grn. GROUP

PAUL WINAND in COLN.PAUL WINAND in COLN.

Bei der Verbrennung von flüssigen Brennstoffen mit flüssigen Sauerstoffträgern unter Luftabschluß, um insbesondere ein Arbeitsmittel für Unterseeboote und Torpedos herzustellen, ist es nötig, den einen der beiden Stoffe dem Brenner in Dampfform zuzuführen, weil bei Vermengung der beiden Flüssigkeiten die Gefahr der Entstehung von Sprengstoffen bestehen würde. Das nächstliegendeWhen burning liquid fuels with liquid oxygen carriers under Air exclusion, in particular to produce equipment for submarines and torpedoes, it is necessary to supply one of the two substances to the burner in vapor form, because when the two liquids mix there would be a risk of explosives being generated. The closest

ίο würde nun natürlich sein, daß man ebenso wie bei der Verbrennung an der Atmosphäre den Sauerstoffträger in Gasform, den Brennstoff in flüssiger Form anwendet. Dieses Verfahren hat aber bei der Verwendung von Tetranitromethan den Nachteil, daß erhebliche Wärmemengen und erhebliche Temperaturen zur Verdampfung dieses Stoffes notwendig sind. Die Erfindung beruht nun darauf, daß man das Tetranitromethan in flüssiger Form dem Brenner zuführt, dagegen einen geeigneten, nicht zu hoch siedenden Brennstoff vor Einführung in den Brenner verdampft. Abgesehen von dem niedrigen Siedepunkte, den die verwendbaren Stoffe, z. B. Benzin, Benzol, dem Tetranitromethan gegenüber haben, ist auch die zur vollständigen Verbrennung der beiden Stoffe miteinander notwendige Menge des Brennstoffes wesentlich geringer als die des Sauerstoffträgers, so daß aus beiden Gründen die zur vorherigen Verdampfung des Brennstoffes zuzuführende Wärmemenge nur eine geringe ist und die entsprechenden Apparate kleiner und leichter ausfallen.ίο would now be natural that one as well as in the case of combustion in the atmosphere, the oxygen carrier in gaseous form, the fuel applies in liquid form. However, when using tetranitromethane, this process has the disadvantage that considerable Amounts of heat and considerable temperatures are necessary for the evaporation of this substance are. The invention is based on the fact that the tetranitromethane is in liquid form the burner supplies, however, a suitable, not too high-boiling fuel before introduction evaporated in the burner. Apart from the low boiling point that the substances that can be used, e.g. B. gasoline, benzene, compared to the tetranitromethane, is also the complete combustion of the both substances together, the amount of fuel required is much less than that of the oxygen carrier, so that for both reasons the previous evaporation of the The amount of heat to be added to the fuel is only a small amount and the corresponding apparatus turn out smaller and lighter.

Wenn es sich um die Erzeugung eines hochgespannten Arbeitsmittels handelt, so ergeben .sich besondere Vorteile, wenn solche flüssige Brennstoffe verwendet werden, die schon bei gewöhnlicher Temperatur unter demjenigen Druck, wie er im Brenner herrschen soll, verdampfen. Bei Verwendung solcher Stoffe ist nämlich die Inbetriebsetzung des Apparates jederzeit ohne vorherige Vorwärmung oder sonstige Vorbereitungen möglich. Freilich muß dabei berücksichtigt werden, daß mit der Entnahme von flüssigem Brennstoff aus dem Vorratsbehälter auch eine Nachverdampfung im Vorratsbehälter eintreten muß, die eine Temperaturerniedrigung des Vorrates bedingt, so daß nach kurzer Zeit der Brennstoff sich unter diejenige Temperatur abkühlen würde, welche zu seiner Verdampfung unter dem hohen Druck im Brenner nötig ist. Es muß daher, um nicht nach erfolgter Betriebsetzung eine Betriebsstörung oder gar eine Gefahr durch Sprengstoffbildung herbeizuführen, der flüssige Brennstoff durch Zuführung äußerer Wärme auf der Anfangstemperatur oder wenigstens bei genügend hoher Temperatur, um mit genügendem Druck sicher weiter zu verdampfen, gehalten werden. Die hierfür nötige Wärme wird vorteilhaft der Abwärmemenge des Prozesses selbst entnommen. Sie kann entweder dem Behälter des flüssigen Brennstoffes selbst zugeführt werden oder dem aus dem Behälter bereits ausgetretenen Brennstoff vor seinem Übertritt in die Verbrennungskammer. Die letzere Anordnung hat den Vorteil, daß nicht die ganze Masse des Brennstoffes, sondern immer nur ein kleiner Teil auf einmal geheizt werden muß, wozu in 7q der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit weniger Wärme nötig ist.If it is a question of the production of a highly stressed work equipment, then surrender .sich special advantages when such liquid Fuels are used that are already at ordinary temperature below that Evaporate the pressure that should exist in the burner. When using such substances is namely the commissioning of the device at any time without prior preheating or other preparations possible. Of course, it must be taken into account that with the Removal of liquid fuel from the storage container also includes re-evaporation must occur in the storage container, which causes a decrease in the temperature of the supply, so that after a short time the fuel would cool down below the temperature which is necessary for its evaporation under the high pressure in the burner. It must, therefore, in order not to have started operating cause an operational disruption or even a risk of explosive formation, the liquid fuel by supplying external heat at the initial temperature or at least at a sufficiently high temperature to continue to vaporize safely with sufficient pressure, being held. The heat required for this is advantageously taken from the amount of waste heat from the process itself. she can either supplied to the container of the liquid fuel itself or from fuel that has already leaked out of the container before it enters the combustion chamber. The latter arrangement has the advantage that not the whole mass of the fuel, but always only a small one Part must be heated at once, for which purpose in 7q Less heat is required in the short time available.

Die Zeichnung stellt einen Apparat schematisch dar. T ist der Behälter für Tetranitromethan, Ae der Behälter für Äthan, V die Verbrennungskammer mit dem Brenner B, und M die Maschine, welche durch die erzeugten Druckgase betrieben wird. Das Tetranitromethan, welches unter atmosphärischem Druck steht, wird mit Hilfe der Pumpe P dem Brenner B zugeführt. Das gasförmigeThe drawing shows an apparatus schematically. T is the container for tetranitromethane, Ae the container for ethane, V the combustion chamber with the burner B, and M the machine which is operated by the compressed gases produced. The tetranitromethane, which is under atmospheric pressure, is fed to the burner B with the aid of the pump P. The gaseous one

ίο Äthan, welches schon bei 4⁰C. unter einem Druck von 46 Atmosphären steht, wird bei Inbetriebsetzung der Anlage durch den Dreiweghahn H und die Leitung L₁ dem Brenner B direkt zugeführt. Die in der Verbren nungskammer F mit sehr hoher Temperatur gebildeten Verbrennungsgase werden durch Einspritzung von Wasser aus einer Wasserpumpe W unter Dampfbildung in ihrer Temperatur so weit heruntergezogen, daß die entstehende Mischung ohne Beheizung der Maschinenteile der Turbine zugeführt werden kann. Die Abgase der Turbine gehen durch den Dampfbilder D, durch welchen ein an dem unteren Teile des Äthanbehälters angeschlossenes Rohr X₂ geführt ist. Dieses Rohr mündet nach Austritt aus dem Dampfbilder in den Dreiweghahn H. Der Betrieb gestaltet sich nun in der Weise, daß, nachdem zunächst aus dem flüssigen Tetranitromethan und dem gasförmigen Äthan eine Verbrennung eingeleitet worden ist und die entstandenen Arbeitsgase die Turbine in Bewegung gesetzt haben, der Dreiweghahn aus der gezeichneten Stellung derart umgelegt wird, daß nunmehr der Brenner B mit dem Rohr L₂ in Verbindung steht. Es wird dann das flüssige Äthan zunächst durch den Verdampfer D geleitet, in diesem verdampft und strömt alsdann dem Brenner B zu.ίο ethane, which is already at 4 ⁰ C. under a pressure of 46 atmospheres, is supplied at commissioning of the system by the three-way cock H and the line L ₁ to the burner B directly. The combustion gases formed in the combustion chamber F with a very high temperature are drawn down by injection of water from a water pump W with the formation of steam in their temperature so far that the resulting mixture can be fed to the turbine without heating the machine parts. The exhaust gases from the turbine go through the steam generator D, _{through which a pipe X 2} connected to the lower part of the ethane tank is led. After exiting the steam generator, this pipe opens into the three-way valve H. The operation is now structured in such a way that, after a combustion has been initiated from the liquid tetranitromethane and the gaseous ethane and the resulting working gases have set the turbine in motion, the three-way cock is turned over from the position shown in such a way that the burner B is now connected to the pipe L ₂ . The liquid ethane is then first passed through the evaporator D , evaporated in this and then flows to the burner B.

Claims

Patent-to sayings:

1. Apparatus for the production of a gaseous working medium using tetranitromethane as the oxygen _{carrier and a liquid fuel, characterized in that the liquid fuel in N} vaporized state is fed into a burner in which it atomizes the liquid tetranitromethane with the exclusion of air and burns with it.

2. Embodiment of a device according to claim 1 when using a fuel already high tension at ordinary temperature (such as acetylene, ethane, ethylene), characterized in that the burner (B) through a switching element (H) both with the gas space and with the inclusion of a Evaporator (D) can be connected to the liquid space of the container, for the purpose of starting the burner by connecting it to the gas space without preheating and then continuing to operate it with the vapors newly formed in the evaporator.

1 sheet of drawings.