DE49380C - Ammoniak-Dampfmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzbarmachung von Ammoniakwasser für motorische Zwecke. Dasselbe besteht darin, dafs der Motor mit Ammoniakdämpfen betrieben wird, welche in einem Kessel durch Erhitzung einer Ammoniaklösung entwickelt werden, deren Stärkegrad stets in annähernd derselben Höhe durch den Abdampf des Motors gehalten wird. Zu dem Zweck . kommt der Abdampf mit einer von dem Kessel zugeführten ammoniakarmen Lösung in Berührung, um in einem Condensator, der aus einer Anzahl horizontaler, mit verticalen Kammern in Verbindung stehender Röhren besteht, wiederholten Absorptionen unterworfen zu werden. Hierbei umfliefst das horizontale Rohrsystem des Condensators beständig Kühlflüssigkeit behufs Aufnahme und Ableitung der beim Absorbiren der Ammoniakdämpfe entstandenen Wärme. Die Absorptionsflüssigkeit tritt hierauf durch ein zweites Kühlgefäfs, um mit Hülfe einer Speisepumpe wieder in den Kessel zu gelangen.

Eine nach einem derartigen Verfahren ausgeführte Anlage wird auf beiliegender Zeichnung veranschaulicht.

Die in einem Kessel A durch Erhitzen einer starken Ammoniaklösung erzeugten Ammoniakdä'mpfe treten durch Ventil C, Speiserohr D und Ventil C¹ in den Cylinder des Motors E, aus welchem sie nach Verrichtung der gewünschten Arbeit durch das Ausblaserohr O wieder entweichen. In diesem Rohr O treffen die Dämpfe mit der durch ein Rohr J zugeführten, durch Verdampfen schwach gewordenen Ammoniaklösung des Kesselst zusammen.

Da jedoch die dem letzteren entnommene Lösung eine zu grofse Wärme besitzt, um die Abdämpfe in hinreichendem Mafse absorbiren zu können, so wird dieselbe vor ihrem Austritt aus dem Rohr J durch einen Behälter H geleitet, in welchem sie einen Theil ihrer Wärme an die auf dem Rückweg zum Kessel in einem Schlangenrohr F circulirende und mit dem Abdampf des Motors wieder gesättigte Ammoniakflüssigkeit abgiebt. Von dem Behälter H geht dann das Rohr / schlangenförmig durch einen zweiten Behälter T, in welchem dasselbe behufs weiterer Abkühlung seiner Flüssigkeit durch das von einem Rohr a° zugeführte Kühlwasser umspült wird.

Die durch eine an dem Rohr J angebrachte Brause J¹ in das Rohr O sich ergiefsende abgekühlte, gasarme Ammoniakflüssigkeit wirkt saugend auf die von dem Motor abgegebenen Ammoniakdämpfe und reifst dieselben mit sich durch das Rohr O fort, indem sie hierbei einen Theil des Abdampfes absorbirt. Da jedoch bei diesem Absorptionsprocesse Wärme entsteht, welche durch die Hitze des Abdampfes noch gesteigert wird, so mufs von neuem eine Abkühlung der Flüssigkeit vorgenommen werden, um diese zur weiteren Absorption fähig zu machen. Dies geschieht in zwei unter einander angeordneten Condensatoren S¹ und S¹, welche die Gestalt von Cylindern besitzen. Der Condensator S ist mit horizontalen, durch Zungen von einander gelrennten Rohren n¹ n² n³ ausgestattet, welche in an den Enden des Cylinders angeordnete Kammern 1,2,3,4 münden, während der Condensator S¹ ebenfalls horizontale Rohre

erhalten hat, welche zwischen zwei an seinen Enden angebrachten Kammern sich erstrecken. Das in diesen Condensatoren wirkende Kühlwasser fliefst aus dem oben erwähnten Behälter T durch eiri Rohr u¹ in die eine Kammer des Condensators S¹, um dann, durch die horizontalen Rohre und die andere Kammer desselben tretend, mittelst eines Rohres λ² nach dem Condensator S zu steigen, welchen es, nachdem hier die Rohre n¹ n² n^s umspült worden, durch ein Rohr α³ verläfst. Der Lauf der Ammoniakflüssigkeit und des noch zu absorbirenden Abdampfes durch die Condensatoren geht dagegen in folgender Weise vor sich Die Flüssigkeit und der Abdampf treten aus dem Rohr O in die Kammer ι des Condensators S¹ und strömen durch die von der Kühlflüssigkeit umgebenen Rohre n^l in die Kammer 2, in welcher die Flüssigkeit abwärts fällt, um nach den Kühlrohren w² zu gelangen. Auf diesem Wege absorbirt dieselbe den in der Kammer 2 gesammelten Abdampf, wird dann in den Rohren n² wieder abgekühlt, um den bei ihrem Weiterfliefsen in der Kammer 3 vorfindenden Abdampf absorbiren zu können, und tritt aus der letztgenannten Kammer durch die Kühlrohre η³ in die Kammer 4, in welcher sie, da sie in den Rohren n³ wieder genügend abgekühlt worden, weiteren Abdampf aufnimmt. Die Kammer 4 verläfst die Ammoniakflüssigkeit durch ein Rohr O¹ und strömt nun aufwärts um die horizontalen Kühlrohre des zweiten Condensators 5', aus welchem sie durch ein Rohr O² austritt.

Nach dem Austritt aus den Condensatoren S und S¹ fliefst die Ammoniakflüssigkeit durch das Rohr O², ein Rohr O³ und ein Rohr O⁵, oder durch das Rohr O², eine Pumpe P¹ beliebiger Construction, ein Rohr O⁴ und ein Rohr O⁵ in den Boden eines luftdichten, mit dem Condensator S annähernd in derselben Höhe liegenden Behälters W. Aus letzterem saugt eine Speisepumpe P die Ammoniakflüssigkeit durch Rohr O⁶ und drückt dieselbe durch das bereits oben erwähnte Schlangenrohr F in den Kessel zurück. In das Rohr O³ ist ein Rückschlagventil F¹ eingeschaltet, welches sich in der Richtung nach dem Rohr O⁵ öffnet, sobald der Druck in dem Rohr O² denjenigen in dem Rohr O⁵ übertrifft. Die Ventile C⁴ und C⁵ dienen zum Absperren der betreffenden Flüssigkeit, je nach Bedarf.

Die Pumpe P empfängt ihren Betriebsdampf durch ein mit einem Absperrventil C² ausgestattetes Rohr d¹ von dem Speiserohr -D. Ihr Abdampf wird durch dieselbe Flüssigkeit, welche zur Absorption des Abdampfes des Motors E dient, in den Dampfkessel zurückgebracht, indem ein Rohr <f² denselben bei X in das Rohr O überführt. Statt an dem Punkt X kann das Rohr d² an einem anderen geeigneten Punkt' an die Absorptionsvorrichtung des Motors E angeschlossen werden.

Um die Unreinigkeiten des Kessels von dem Eintritt in " das ' die Absorptionsflüssigkeit zuführende Rohr / abzuhalten und auf diese Weise die Brause J¹ vor Verstopfungen zu bewahren, ist in dem Rohr / dicht an dem Kessel A ein Gehäuse U angebracht, welches mit einem Sieb Z ausgestattet ist und die Unreinigkeiten zurückhält. Letztere können sich in einem an dem unteren Theil des Gehäuses U vorgesehenen abnehmbaren kleinen Behälter absetzen. Dieser Behälter und das Sieb Z müssen von Zeit zu Zeit gereinigt werden; das Ventil C⁴ wird dann geschlossen. ·

Das Sicherheitsventil F² des Dampfkessels A befindet sich in einem Rohr M, . welches das Speiserohr D mit dem Ausblaserohr O verbindet. Dasselbe ist so construirt, dafs es sich bei etwa im Kessel vorhandenem Ueberdruck selbstthätig öffnet und den überschüssigen Ammoniakdampf an das Rohr M abgiebt. Letzteres leitet dann den Dampf bei Y in das Rohr O, welches denselben nach dem Condensator S bringt. Auf diese Weise wird der Austritt des überschüssigen Dampfes in die Atmosphäre und so sein Verlust verhindert.

Behufs Schmierens des Schieberkastens und des Cylinders des Motors wird von dem Rohr J ein Rohr / abgezweigt, welches, mit einem Regulirungshahn C³ versehen, die nöthige Menge Ammoniakflüssigkeit in den Schieberkasten spritzt und auf diese Weise eine billige und gute Einschmierurig des Motors E herbeiführt.

Wie bereits oben bemerkt, besteht der Condensator S aus verticalen Kammern 1,2,3,4, welche durch horizontale Rohre W¹W²M⁸ mit einander verbunden sind. Infolge dieser Anordnung wird jede in einen solchen Condensator tretende Flüssigkeit durch ihre eigene Schwere abwärts geführt, bleibt dabei jedoch in inniger Berührung mit dem Abdampf und den Kühlflächen, so dafs man auf diese Weise eine kräftige Absorption des Abdampfes erzielt. Aufserdem wird auf diese Weise ein Ansammeln des Abdampfes in dem oberen Theil des Condensators verhindert. Da jedoch der Flüssigkeit bei ihrem Austritt aus dem Condensator S noch nicht absorbirter Abdampf anhaften kann, welcher, sobald die Flüssigkeit zur Ruhe kommt, wieder frei wird, so läfst man, um an dem Kolben des Motors nachtheiligen Gegendruck zu verhindern, welcher durch das Wiederfreiwerden des Abdampfes entstehen könnte, die Flüssigkeit durch den Condensator S¹ von unten nach oben steigen und aus dem oberen Ende des letzteren in den unteren Theil des Behälters W fliefsen. Der Condensator S¹ ist somit stets mit Flüssigkeit vollständig angefüllt, welche durch das

Kühlwasser desselben auf einer geeigneten niedrigen Temperatur gehalten wird, so dafs der freie Abdampf, welcher sich sonst von der Flüssigkeit absondern würde, absorbirt werden mufs. Die zwischen dem Condensator S¹ und dem Behälter W angebrachte Pumpe P¹ hat vorwiegend den Zweck, durch das Ansaugen der Flüssigkeit und des Abdampfes aus dem Rohr O das durch die Absorption des Abdampfes in dem Cylinder des Motors erzielte Vacuum zu verstärken und einen Druck in dem Behälter W hervorzurufen. Durch letztere Anordnung wird die Absorption gefördert, da der Ammoniakdampf leichter von einer Flüssigkeit absorbirt wird, wenn Dampf und Flüssigkeit unter Druck stehen. Diese Pumpe kann auch zwischen den beiden Condensatoren 5 und S¹ angeordnet werden. Wenn der Motor nur theilweise belastet ist, kann man dieselbe aufser Betrieb setzen und die Flüssigkeit von dem Rohr O² durch das Rohr O³ nach dem Rohr O⁵ leiten.

Am vortheilhaftesten gestaltet sich der Betrieb, wenn man das die Ammoniakflüssigkeit aus dem Behälter W ableitende Rohr O⁶ etwa in der halben Höhe dieses Behälters anbringt. Letzterer bleibt auf diese Weise stets bis zur Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt, welche somit in demselben den noch in , freiem Zustande mit ihr eingeführten Abdampf zu absorbiren vermag. Aufserdem dient der über der Flüssigkeit freibleibende Raum zum Ansammeln der mitgeführten atmosphärischen Luft. Behufs Entfernens dieser Luft braucht man nur die Speisepumpe P stillzusetzen und den Hahn C⁶ eines an dem Obertheil des Behälters W vorgesehenen Rohres η zu öffnen. Die Flüssigkeit steigt dann in dem Behälter W und treibt die vorhandene Luft hinaus.

Die Condensatoren 5 und S^: können selbstverständlich, ohne ihre Wirkungsweise zu verändern, zu einem Körper vereinigt werden. Bei dem Vorhandensein einer hinreichenden Menge von Kühlwasser kann die Absorptionsvorrichtung auch ohne Pumpe P¹ hergestellt werden. In diesem Falle kann auch der Behälter Wfehlen. Hierbei ist jedoch vorausgesetzt, dafs man dem ersten Condensator genügend grofse Abmessungen giebt und in demselben eine Kammer zum Sammeln und Entfernen der mitgerissenen Luft anbringt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Die Nutzbarmachung des Abdampfes eines durch Ammoniakdampf getriebenen Motors, dadurch gekennzeichnet, dafs man die durch Erhitzen in einem Kessel schwach gewordene Ammoniaklösung mit dem Abdampf durch einen mit horizontalen, von der Kühlflüssigkeit umspültenRohrenfn¹«²«³^ und Kammern (1,2,3,4) ausgestatteten Condensator S leitet, bei welchem die Ammoniaklösung mit dem Abdampf von oben nach unten fällt.

2. In Verbindung mit dem unter 1. gekennzeichneten Verfahren:

a) der Condensator S¹, bei welchem die Kühlflüssigkeit durch horizontale Rohre, die mit dem Abdampf geschwängerte Ammoniaklösung dagegen um diese Rohre von unten nach oben steigt, zu dem Zwecke, ein Absondern von freiem Gase in der abzukühlenden Ammoniakflüssigkeit zu verhindern;

b) die Anordnung einer hinter den Condensatoren anzubringenden Pumpe P¹ mit einem Behälter W, aus dessen mittlerem Theile die mit dem Abdampf geschwängerte und von unten nach oben steigende Ammoniaklösung abgeführt wird und welcher an seinem Obertheile mit einem durch einen Hahn oder dergleichen zu schliefsenden Rohre (n) versehen ist, zu dem Zwecke, in dem Cylinder des Motors ein stärkeres Vacuum zu erzielen, durch den Druck in dem Behälter W die Absorption zu befördern und die mitgerissene Luft abzuleiten;

c) die Einspritzung von gasarmer, dem Kessel entzogener Ammoniakflüssigkeit in den Schieberkasten, zu dem Zwecke, eine Einschmierung des Motors herbeizuführen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.