DE43665C

DE43665C - Process for converting steam into compressed steam

Info

Publication number: DE43665C
Application number: DENDAT43665D
Authority: DE
Original assignee: M. HONIG]>IANN in Grevenberg

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Um den abgehenden Maschinendampf wieder zum Betriebe der Dampfmaschinen fähig zu machen, wird derselbe in mehreren auf einander folgenden, durch Rückschlagventile mit einander verbundenen Cylindern abwechselnd erhitzt und gekühlt.To make the outgoing machine steam capable of operating the steam engines again do the same in several successive ones, using check valves interconnected cylinders alternately heated and cooled.

Der hierbei zur Anwendung gelangende Apparat besteht, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, aus zwei oder mehreren Cylindern F₁ F₂ Κ,, welche an einem Ende geheizt werden, während das gegenüberliegende Ende durch Wasser- oder Luftkühlung kalt gehalten wird. In diesen Cylindern bewegt sich auf und ab je ein sogen. Verdränger, welcher die in dem Cylinder enthaltenen Dämpfe von der einen Seite zur anderen hinüberdrängt, was ohne grofsen Kraftaufwand geschehen kann, da zwischen dem Cylinder und dem Verdränger ein hinreichend grofser Zwischenraum gelassen ist. Die Verdränger sind sehr lang. Ihre Oberflächen und die gegenüberliegenden Cylinderflächen dienen als Regenerator, indem die aufsteigenden Dämpfe ihre Wärme an denselben abgeben und beim Niedergehen wieder aufnehmen. The apparatus used here consists, as shown schematically in the drawing, of two or more cylinders F ₁ F ₂ ,, which are heated at one end, while the opposite end is kept cold by water or air cooling. A so-called moves up and down in these cylinders. Displacer, which forces the vapors contained in the cylinder over from one side to the other, which can be done without great expenditure of force, since a sufficiently large space is left between the cylinder and the displacer. The displacers are very long. Their surfaces and the opposite cylinder surfaces serve as a regenerator, in that the rising vapors give off their heat to them and take it up again when they descend.

Die Verdränger F₁ F, F₃ etc. sind nun mit einer Welle derart verbunden, dafs, während der erste oben ist, der zweite unten, der dritte wieder oben steht u. s. w.; mit anderen W^Torten: die Kurbeln zweier auf einander folgenden Verdränger stehen im Winkel von ι 8o° zu einander.The displacers F ₁ F, F ₃ etc. are now connected to a shaft in such a way that while the first is on top, the second is on the bottom, the third is on top again, etc; locate with other W ^T: the cranks of two successive displacement are at an angle of 8o ι ° to each other.

Durch diese Anordnung wird erreicht, dafs in dem Zeitpunkte, in welchem die Gase des ersten Cylinders am stärksten erhitzt sind, die des zweiten am kältesten sind. Denkt man sich nun die Welle, an welche die Verdränger angehängt sind, durch eine beliebige Kraft bewegt, so findet folgender Vorgang statt: Beim Niedergange von F₁ wird der Dampf, des ersten Cylinders abgekühlt und daher aus dem Sammler D₁ Abdampf durch das sich nach dem Cylinder hin öffnende Rückschlagventil r, angesaugt. Beim Aufgange von F₁ werden die Gase erhitzt, während gleichzeitig die Gase im zweiten Cylinder durch das Hinabgehen von V_n abgekühlt werden. Infolge dessen geht so viel Gas von F₁ nach F>, wie vorher von Z)₁ in F₁ angesaugt wurde, und dieses Gas hat einen hohen Druck erhalten. Geht dann der zweite Verdränger F₂ hinauf, so wird das gespannte Gas erhitzt und dadurch noch stärker comprimirt und kann nun entweder in den Sammler D.₂ für gespannten Dampf abgegeben oder auch durch Ueberführung in weitere Cylinder F₃ etc. noch stärker comprimirt werden. Die Rückschlagventile F₁ r₂ r₃ . . . verhindern das Zurücktreten des von einem Cylinder in den anderen geprefsten Dampfes, und infolge dessen kann das erhitzte Gas sich nur in der Richtung der Pfeile ausdehnen. Im übrigen sind die Cylinder geschlossen und haben nur eine Stopfbüchse am kalten Ende für die Kolbenstange. Eine Reibung zwischen Verdränger und Cylinder rindet nicht statt.This arrangement ensures that at the point in time at which the gases in the first cylinder are most heated, those in the second cylinder are coldest. If you now imagine the shaft to which the displacers are attached, moved by any force, the following process takes place: When F ₁ goes down, the steam of the first cylinder is cooled and therefore exhaust steam from the collector D _{1 through the} Check valve r, which opens after the cylinder, is sucked in. When F ₁ rises, the gases are heated, while at the same time the gases in the second cylinder are cooled by the descent of V _n. As a result, as much gas goes from F ₁ to F> as was previously _{sucked in from Z) 1} into F ₁ , and this gas has received a high pressure. If the second displacer F _{2 then} goes up, the pressurized gas is heated and thereby compressed even more and can now either be released into the collector D. ₂ for pressurized steam or even more strongly compressed by transferring it to further cylinders F _{3 etc.} The check valves F ₁ r ₂ r ₃ . . . prevent the receding of the steam forced from one cylinder into the other, and consequently the heated gas can only expand in the direction of the arrows. Otherwise, the cylinders are closed and have only one stuffing box at the cold end for the piston rod. There is no friction between the displacer and the cylinder.

Eine wichtige Rolle spielt bei diesem Apparate der Regenerator, indem er die Gase vorwärmt bezw. vorkühlt, wenn dieselben an dem Kolben- und Cylinderumfange von der einen Cylinderseite zur anderen gehen. Um den Regenerator möglichst zu vervollkommnen, sind auf der Cylinder- oder Kolbenfläche viele kleine Schlitze, je nach Gröfse des Apparates hundert bis tausend, von etwa 2 mm Breite und 2 bis 10 mm Tiefe eingeschnitten, durchThe regenerator plays an important role in this apparatus by preheating the gases respectively pre-cooled when they go from one cylinder side to the other on the piston and cylinder circumference. Around To perfect the regenerator as possible, there are many on the cylinder or piston surface small slits, a hundred to a thousand, depending on the size of the apparatus, about 2 mm wide and 2 to 10 mm deep cut through

welche die Gase hin- und herstreichen. Auf der Zeichnung sind diese Schlitze unten seitlich im Verdrängerquerschnitt V dargestellt.which sweep the gases back and forth. In the drawing, these slots are shown at the bottom in the displacer cross-section V.

Durch Angabe von Zahlen ist im Folgenden die Wirkungsweise des Apparates näher erläutert. The method of operation of the apparatus is explained in more detail below by specifying numbers.

Der Abdampf wird von ioo bis 150⁰C. auf 500 bis 6oo° erhitzt, und infolge dessen kann etwa '/., der in einem Cylinder enthaltenen Dampfmenge in den nächsten Cylinder mit einem Druck hineingeschickt werden, der etaw 1,8 fach gröfser ist, als derjenige des Abdampfes. The exhaust steam is heated from ioo to 150 ⁰ C. to 500 to 6oo °, and, consequently, may be about '/, the amount of steam contained in a cylinder to be sent into the next cylinder with a pressure., The etaw 1.8 times gröfser than that of the exhaust steam.

Hieraus ergiebt sich folgende DrucksteigerungDruck des Dampfes in at (absolut) imThis results in the following pressure increase: Pressure of the steam in at (absolute) im

SammCollect erstenfirst zweitensecond 3,s3, p II. drittenthird 5,75.7 ler D₁ ler D ₁ Cylin
derCylin
the CylinderCylinder 6,56.5 II. CylinderCylinder I 1,6I 1.6 11 1,81.8 1,8 X 1,8 =1.8 X 1.8 = 9,79.7 II. ,8X3,2 =, 8X3.2 = •7,4• 7.4 22 3,63.6 1,8X3,6 =1.8X3.6 = ,8X6,5 =, 8X6.5 = 33 5,45.4 1,8X5,4 =1.8X5.4 = ,8X9,7 =, 8X9.7 =

Man ersieht hieraus, welchen Vortheil es hat, wenn man dem Abdampf eine höhere als die Atmosphärenspannung giebt. Man kann sich diesen Vortheil in der Praxis stets verschaffen, indem man den Abdampf in einen Sammler leitet, welcher mit einem Ablafs- oder Sicherheitsventil versehen ist, und den Abdampf nur dann entweichen läfst, wenn der gewünschte Ueberdruck überschritten wird.From this one can see what advantage it has to give the exhaust steam a higher than gives the atmospheric tension. You can always get this advantage in practice, by directing the exhaust steam into a collector, which is provided with a drain or safety valve, and the exhaust steam can only escape when the desired overpressure is exceeded.

Claims

Patent claim:

The process of converting exhaust steam into compressed steam in such a way that two or several distributors in which (as in the closed salvage air machines) the exhaust steam alternately heated resp. is cooled, so by check valves with each other that the steam of one is heated at the same instant at which that of the next is cooled is, as a result of which then higher tensioned steam from a distributor in the following entry.

For this purpose ι sheet of drawings.