DE458701C

DE458701C - Arbeitsverfahren fuer Kraftbetriebe

Info

Publication number: DE458701C
Application number: DESCH80117D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-09-17
Filing date: 1926-09-17
Publication date: 1930-11-11

Description

Arbeitsverfahren fÜr Kraftbetriebe Bei Druckinnenfeuerungen brennen feste, staub- oder gasförmige oder flüssige Brennstoffe in geschlossenen Behältern unter Druck in offenen Flammen oder in der sogenannten flammenlosen Oberflächenverbrennung oder in Tauchflammen, und die zu verdampfende Flüssigkeit wird in die Flammen oder Verbrennungsgase eingesprüht oder hüllt die Tauchflamme ein. Die Notwendigkeit, die Verbrennungsluft und etwaigen Brennstoff tinter Druck der Feuerung zuzuführen und für diese Druckerzeugung Energie aufzuwenden, wird zum Energieausgleich in Kraftbetrieben benutzt.
Es wird in bekannter Weise zu Zeiten, wo der Bedarf an nach außen abzugebender Energie gering ist, mit der Überschußenergie Luft und gegebenenfalls Gas auf Vorrat verdichtet und während stärkeren äußeren Energiebedarfs werden die Druckinnenfeuerungen aus diesem Vorrat gespeist, um die Kraftanlage während dieser Zeit von der Betriebsarbeit für die Verdichter zu entlasten.
Für die Speicherung bedeutender Energiebeträge in Form gespannter Gase sind große Behälter erforderlich, deren Größe und Kosten schließlich die Durchführbarkeit dieses bekannten Verfahrens beschränken.
Gemäß der Erfindung wird eine weitgehende Unabhängigkeit zwischen primärer und sekundärer Energieerzeugung dadurch ermöglicht, daß mittels der primären Energie Elemente zum Betriebe der Druckinnenfeuerungen (Verbrennungsluft, Brenngas) in flüssige Form übergeführt und in dieser, also z. B. als flüssige Luft, Sauerstoff, Wasserstoff, Methan, Kohlenoxyd o. dgl. gespeichert werden, um dann zur Speisung der Druckinnenfeuerungen verbraucht zu werden. Die primäre Energieerzeugung kann durch beliebige Kraftquellen geschehen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Als primäre Energiequelle ist eine Wasserkraft angenommen, die z. B. in bekannter Weise in hydraulischen Verdichtern Preßluft erzeugt. Das Oberwasser a reißt beim Vorbeiströmen am Saugkopf b Luft mit. Das Wasserluftgemisch sinkt durch das Fallrohr c nach unten, dabei die Luft entsprechend der Zunahme der Wassersäule verdichtend. Im Abscheidebehälter d trennt sich die Luft vom Wasser. Letzteres gelangt durch Brunnen e zum Unterwasserkanal f . Die über dem Wasser in d sich sammelnde Preßluft wird durch Rohrleitung g einem Preßluftmotor, etwa einer Luftturbine k, zugeführt, die eine Arbeitsmaschine, z. B. eine Dynamo i oder den Kompressor k einer Gasverflüssigungsanlage oder beide, über die Kupplungen 1 oder m antreibt.
Dem Kompressor wird statt gewöhnlicher Luft zweckmäßig die Abluft der Luftturbine zugeführt, weil diese beim Durchgang durch den hydraulischen Verdichter b, c, d, e gereinigt, von Kohlensäure durch deren Lösung im Wasser zum Teil befreit, bis auf den der Wassertemperatur entsprechenden Sättigungsgrad ZD entfeuchtet und durch die Expansion unter Arbeitsleistiing'im Lüftl-notor h stark gekÜhlt ist, wodurch der Wirkungsgrad des Luftkompressors k verbessert wird.
Die von letzterem gelieferte Preßluft wird in bekannter Weise verflüssigt und im Trennapparat n auf möglichst hohen Sauerstoffgehalt gebracht, um als höchst wirksames Energiespeicherungsmittel gemäß der Erfindung zu dienen.
Die Speicherung der flüssigen Luft kann in den bekannten offenen Gefäßen geschehen oder.. um mit möglichst billigen Einrichtungen große Mengen aufbewahren zu können, auch in geschlossenen Behältern. Da diese einem Druck- von etwa goo Atm. standzuhalten haben, also z. B. als Stahlflaschen sehr große Wandstärken erhalten müßten und auch zu teuer werden würden, so wird das Auskommen mit dünneren Wandungen auch bei großen Behältern dadurch ermöglicht, daß der Beanspruchung auf Zug durch den inneren Luftdruck ein Gegendruck von außen entgegengesetzt wird. Dies kann dadurch geschehen, daß die Kessel o in Hohlräumen des gewachsenen Felsens p untergebracht und durch Beton q (z. B. aus stark treibendem Magnesiazement) gegen die Gebirgswandungen abgedämmt werden. Diese Vorratskessel stehen durch die Rohrleitungen r und s mit dem Luftverflüssiger it und dem Mischventil t der Druckinnenfeuerungen, z. B. einer Tauchflamme v, in Verbindung.
Das durch letztere erzeugte Dampfgügemisch dient zum Betrieb eines Motors, 7. B. einer Gemischturbine w, die durch Kupplung Z, mit der Dynamo i gekuppelt werden kann.
Der Betrieb der Anlage wird je nach den Belastungsverhältnissen folgendermaßen geregelt: Ist die Leistung der Wasserkraft größer als der Energiebedarf, wird also die von der Wasserkraft über den Hydrokompressor betätigte Kraftmaschine h durch die Dynamomaschine i nicht voll belastet, so wird mit der den Kompressor k betreibenden überschußenergie flÜssige Luft erzeugt, und die Kessel o werden damit aufgefüllt.
Fällt die Wasserkraft zeitweilig aus oder wird mehr Energie benötigt, als die Wasserkraft allein zu liefern vermag, so kann die Spitze durch den mit auf der Dynamo i arbeitenden Dampfmotor w geleistet werden, dem die aus dem Vorrat in o durch r und s gespeiste Tauchflamme o das Treibmittel liefert. Der Kompressor h ist während solcher Zeit höchsten Energiebedarfes abgeschaltet, Luftturbine h arbeitet voll auf der Dynamo. Ist Zusatzenergie zur Wasserkraft in geringerer Höhe nötig, so kann diese auch durch Erwärmen der vom hydraulischen Verdichter zur Luftturbine h gelieferten Preßluft zugeschossen werden, indem man diese mittels der punktiertgezeichneten Rohrleitungen x und y durch den Tauchflammenkessel leitet und durch die Tauchflamme erhitzt. Das Ventil j ist während dieser Zeit geschlossen. Bei zeitweiligem gänzlichem Aussetzen der Wasserkraft und genügend großer Speicherfähigkeit in flüssiger Luft, kann man auch die Luftturbine h aus den Vorratkesseln o speisen.
Außer Luft oder Sauerstoff können auch als Brennstoff für die Druckinnenfeuerung dienende Gase in flüssigem Zustand gespeichert werden.
Da der Druck der in die Kessel o gefüllten Gase, z. B. der flüssigen Luft oder des flüssigen Sauerstoffs, sobald sie verschlossen werden, mindestens 88o Atrn. und bei höherer Temperatur noch höher ist, also weit höher als der Arbeitsdruck der Tauchflamme oder der Turbine wird, so kann in einer besonderen Ausführungsmöglichkeit der Erfindung der über dem Verbrauchsdruck liegende überdrutk der gespeicherten flüssigen Gase in der Weise nutzbar gemacht werden, daß mittels dieser aus dem flüssigen Zustand in o gebildeten Gase weitere Mengen noch nicht gespannter Luft oder Gase angesaugt und komprimiert werden, z. B. mittels Strahlapparates T, um mit zur Speisung der Druckinnenfeuerung zu dienen.
Statt der hier beispielsweise als primäre Kraftquelle angenommenen Wasserkraftkann' auch jede andere Kraftquelle genommen werden. Insbesondere kann auch die sekundäre Krafterzeugungsanlage, hier bestehend aus der Tauchflammendampfanlage und der Maschine w, selbst zugleich die primäre Anlage sein. Sie treibt dann außer dem Dynamo i noch den Kompressor k, der während der Zeit geringerer Energieaufnahme seitens i die Luft für die Tauchflamme und für die Luftverflüssigung liefert.

Claims

PATENTANSPRUCH: Arbeitsverfahren für Kraftbetriebe mit Druckinnenfeuerungen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen primärer und sekundärer Energieerzeugung einAusgleich durch Verwendung von Überschußenergie zur Erzeugung von flüssigen Gasen zum Betriebe der Druckinnenfeuerungen (v) ermöglicht wird.