DE301616C - - Google Patents

Description

Im Hauptpatent ist ein Verfahren geschildert, bei welchem Verbrennungsmotoren vermittels einer schwer siedenden, nicht verdampfenden Kühlflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf gekühlt werden. Das Kühlmittel soll dabei eine Temperatur von über 100 ° erhalten. Durch diese Temperatursteigerung läßt sich ein eigenartiger Neueffekt beim Kühlvorgang erzielen, welcher Gegenstand des vorliegenden Zusatzpatents ist, und welcher nachstehend an einem zeichnerischen Ausführungsbeispiel zunächst erläutert werden mag. In der Zeichnung ist M ein Verbrennungsmotor beliebiger Art, z. B. ein Dieselmotor.

Eine Pumpe 7 drückt im geschlossenen Kreislauf das schwer siedende, im Sinne des Hauptpatents auf über 100 ° erwärmte Kühlmittel vermittels der Rohrleitungen 1 und 2 einerseits wärmeaufnehmend durch den Motor M, anderseits wärmeabgebend durch den Wärmeabgeber (Kühler) 3. Bisher wurde nun entweder dieser Kühler von außen mit Luft gekühlt oder aber mit gewöhnlichem Wasser, und da man bisher auch innerhalb des Kreislaufs gewöhnliches Wasser anwandte, so war man gezwungen, die mittlere Temperatur auf höchstens 50⁰ C zu halten, so daß, wenn der Kühler an Luft oder Wasser von 20⁰ seine Wärme abgab, eine Temperaturdifferenz von nur 50—20 = 30° zu erzielen war. Jedes Kilogramm Kühlwasser vermochte also nur etwa 30 Kai. zu transportieren. Selbst wenn man Rückkühler mit offenem Kreislauf anwandte, brachte die Wasserkühlung ähnliche Wärmeförderungsverhältnisse. Eine verhältnismäßig große Pumpenarbeit, und wenn man mit Kühlwa;ser im offenen Kreislauf — also ohne Rückkühler ·— arbeitete, eine große Wasser- .: Verschwendung, war bisher Voraussetzung.

Das neue Verfahren benutzt nun neuartig die hohe Temperatur der schwer siedenden Kühlflüssigkeit, um bei der Rückkühlung Kühlwasser zu verdampfen. Bekanntlich ist zum .·. Verdampfen von Wasser von etwa 20 ° Anfangstemperatur bis auf ioo° Verdampfungs- 45, temperatur — bei Atmorphärendruck — pro Kilogramm zu verdampfendes Wasser an Flüssigkeits- und latenter Wärme mehr wie 600 Kai. Wärme aufzuwenden.

Diese Erkenntnis macht sich vorliegende Erfindung eigenartig zunutze. Gemäß dem Hauptpatent kann man mit den schwer siedenden Flüssigkeiten bei sehr hohen Temperaturen, also z. B. bei etwa 200° bis 300 ° C oder mehr, die Verbrennungsmaschine »vorteilhaft für ihren eigenen Prozeß« kühlen.

Nehmen wir nun einmal an, eine Ausflußtemperatur des Kühlmittels von 325 ° aus den Kühlmänteln des Motors M sei für einen speziellen Fall als zulässig erkannt und im Kühler 3 soll das Medium mit 325 ° zulaufen und mit 275° abgekühlt austreten, so daß eine mittlere Temperatur von 300⁰ C im Kühler 3 herrschen möge, so leuchtet ohne weiteres ein, daß man

mit dieser über ioo° liegenden Temperatur beliebige Dampfprozesse über ioo⁰ durchführen könnte. Würde man also den Kühler 3 in bekannter Weise als Wärmeaustauschvorrichtung durchbilden, so daß durch den Kühler die schwer siedende Flüssigkeit von 300 ° läuft, während auf den Kühler eine Kühlflüssigkeit — ζ. B. Wasser — einwirkt, so wird in einem z. B. atmosphärischen Gefäß dieses Wasser verdampfen.

In der Zeichnung ist der Wasserraum mit 4 bezeichnet und der Einfachheit halber das Wassergeiäß mit 6.

Es möge nun durch die Rohrleitung 5 Kühlwasser von 20⁰ wiederum eingeführt werden, dieses Wasser wird aber (am vorteilhaftesten vollständig) zur Verdampfung geb acht, im vorliegenden Beispiel bei Atmosphärend.uck = ioo°. Man hat also in dem Kühler eine Temperaturdifferenz von 300⁰ — ioo° = 200° gegenüber früher 30⁰. Der Kühler 3 fällt also außerordentlich klein aus.

Da man aber auch mit einem Kilogramm zu verdampfenden Wasse· s mehr wie 600 Kai.

beim Verdampfen pro Kilogramm bindet, so braucht die Kühlwasserpumpe, welche früher . mit ι kg nur 30 Kai. abführte, während sie jetzt mehr wie 600 Kai. pro Kilog amm absorbieren kann, nur etwa ¹Z₂₀ der früheren Förderarbeit zu leisten. Die Wassermenge ist so klein, daß man in vielen Fällen, bei kleineren stationären Anlagen, die Wasserleitung benutzen wird.

Bei großen Zentralen von Verbrennungskraftmaschinen waren bisher große Rückkühlungsanlagen notwendig, die viel Platz und Kosten erforderten. Durch Einführung dieser Verdampfungskühler fallen die Rückkühler weg. Es wird also auch an Platz und Kosten bei großen Zentralen gespart.

Die vorstehend beschriebenen Rückkühler sind jedoch von ganz besonderer Wichtigkeit bei Kleinanlagen, die in eng bebauten Städten aufgestellt werden. Hierselbst scheitert oft die Frage der Anlage eines Gasmotors am hohen Kostenpunkt des Kühlwassers. Teuere Rückkühler hingegen nahmen zu viel Platz weg und konnten nirgendwo Aufstellung finden, infolgedessen mußte vielfach stait eines Gasmotors ein Elekt omotor gewählt werden. Nachdem jetzt die höh en Temperaturdifferenzen in Frage kommen, kann der Kühler, da das Kühlmittel fast ohne Druck kreist, aus sehr dünnen Blechlamellen hergestellt werden, welche in ein kleines Wassergefäß gesetzt werden können. Der ganze Rückkühler nimmt so wenig Raum in Anspruch, daß man ihn unbedenklich in jedem Raum aufstellen könnte. Ein einfaches Schwadenrohr könnte den entstehenden Dampf abführen.

Der kleine leichte Kühler kann natürlich sehr leicht von außen vom Kesselstein gereinigt werden, im Innern bleibt er vollständig blank, da stets dasselbe Kühlmedium umläuft.

Claims (1)

1. P ATENT-Anspruch:

   Verfahen zum Heißkühlen von Verbrennungsmotoren, bei denen eine schwer siedende Kühlflüssigkeit geschlossen durch die Kühlmäntel und Wärmeabgeber umläuft, gemäß Patent 301286, dadurch gekennzeichnet, daß der von der nicht verdampfenden Heißkühlflüssigkeit mit einer Temperatur von über ioo°Odurchflossene Wärmeabgeber von außen mit Flüssigkeit (speziell Wasser) gekühlt wird, welches durch den Kühlvorgang zur Verdampfung gebracht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.