DE642286C

DE642286C - Verfahren und Vorrichtung zur Dampferzeugung auf U-Booten

Info

Publication number: DE642286C
Application number: DEM127886D
Authority: DE
Original assignee: MARTINOLI DR ING
Current assignee: MARTINOLI DR ING
Priority date: 1934-06-29
Filing date: 1934-06-29
Publication date: 1937-03-03

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dampferzeugung auf U-Booten zum Betrieb von Dampfmaschinen, z. B. Turbinen, während der Unterwasserfahrt.
Bekanntlich ist das Verbrennungsprodukt von Sauerstoff und Wasserstoff Wasser. Es hat demzufolge nicht an Vorschlägen gefehlt, die für den Antrieb eines U-Bootes während der Unterwasserfahrt erforderliche Energie durch die chemische Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoff zu gewinnen, da das entstehende Verbrennungsprodukt, nämlich Wasser, ohne Schwierigkeiten an Bord belassen oder nach, außen abgeleitet werden kann, ohne sichtbare Spuren des U-Bootes zu hinterlassen. Man beabsichtigte, auf diesem Wege die Nachteile des elektrischen Unterwasserantriebes mit Hilfe von Akkumulatorbatterien mit ihrem außerordentlich hohen Gewicht zu vermeiden, da die

,20 Benutzungsmöglichkeit eines Antriebsaggregates von leichterem Gewicht gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Leistung und Geschwindigkeit des Bootes ist.

Bei diesen Bestrebungen war die größte Schwierigkeit in der Notwendigkeit begründet, die außerordentlich großen ,Energiemengen, die bei der Verbrennung frei werden, in einer Weise zu gewinnen und zu beherrschen, die jede Gefährdung des ohnehin kritischen Unterwasser-

betrietes ausschließt. , —

Von den beiden Möglichkeiten, die Energiegewinnungmit Hilfe eines Motors (Verbrennungsmotor, Dieselmaschine 0. dgl.) oder mit Hilfe einer Dampfmaschine, z. B. einer Turbine, vorzunehmen, benutzt die Erfindung die letztgenannte in der Erkenntnis, daß, ganz abgesehen von der mangelhaften Geräuschlosigkeit eines Motors, auch die Beherrschung der." Explosionsgefahr, der Temperaturen usw. bei Benutzung eines Motors schwer überwindbare Hindernisse darstellen. Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß'eine Verbrennung .von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasserdampf an Bord eines U-Bootes während der Unterwasserfahrt dadurch mit der erforderlichen Betriebssicherheit und unter vollständiger Beherrschung der entstehenden Temperaturen bewirkt werden kann, daß man den Wasserstoff · in einer Gemischatmosphäre von Sauerstoff und Wasserdampf verbrennt. -

: Zweckmäßig findet die Dampferzeugung in einem Druckgefäß statt, in das durch einen In- ■ jektor Wasser bzw. Dampf und Sauerstoff in feinem Gemisch eingepreßt werden und der Wasserstoff in der so geschaffenen Gemischatmosphäre vorzugsweise mit Zuhilfenahme eines ununterbrochen wirkenden Hitzdrahtapparates verbrannt wird: Es liegt auf der Hand, daß es hierbei ohne weiteres möglich ist, die entstehenden Temperaturen durch anteilige Erhöhung des Wassers in der Gemischatmosphäre zu beherrschen. Dies kann vorteilhaft mit Hilfe einer selbsttätigen Regelung der Wasserzufuhr zum Druckgefäß derart geschehen, daß bei Überschreiten einer Innenwärme des Druckgefäßes von 600 ° C die Wasserzufuhr selbsttätig beschleunigt wird, so daß Knallgasexplosionen mit Sicherheit hintangehalten

werden und die Anwendung von Knallgas zur Dampferzeugung an Bord von U-Booten ermöglicht wird.

Ein auf Grund der vorstehenden Ausführangen durchgebildetes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung" dargestellt.

Mit O₁ T₁ und O, T₂ sind die Turbinen für

Oberwasserfahrt bezeichnet, die vom leichten

ίο Hochdruckkessel K, O gespeist werden. L₁, L₂ und*Z,₂' i^st die entsprechende Rohrleitung.

Ü, T₁ und U, T₂ sind die Turbinen für Unterwasserfahrt, die vom Spezialdampferzeuger D₁ U mit dem zum Antriebe nötigen Dampf versehen werden.

Es kann aber auch der leichte Hochdruckkessel (z. B. System Velox) K₁ O die kleinen Turbinen speisen. Ferner ist es möglich, daß der Spezialdampferzeuger D₁ U auf kurze Zeit die großen Turbinen speist, letzteres z. B. in dem Fall, daß unter Wasser für eine kurze Zeit eine außergewöhnlich hohe Fahrtleistung erreicht werden soll. Die hierzu nötigen Rohrleitungen sind in der Skizze eingezeichnet. Ebenso wie bei dem "bisher üblichen elektrischen Unterwasserantrieb die Wiederaufladung der Batterie während der Überwasserfahrt erfolgt, kann auch im vorliegenden Fall der für die Unterwasserfahrt benötigte Wasserstoff und Sauerstoff durch einfache Druckelektrolyse während der Überwasserfahrt stets neu hergestellt werden.

Mit De, Z sind die Zellen der Druckelektrolyse bezeichnet und mit La₁ D der Dynamo für die entsprechende Stromerzeugung. In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist dieser Dynamo an die eine der beiden Unterwasserturbinen XJ, T₂ angeschlossen. Diese Turbine wird dann während der Oberwasserfahrt so lange in Betrieb gehalten, bis die Druckbehälter mit Wasserstoff und Sauerstoff gefüllt sind. Selbstverständlich kann der Dynamo La₁ D auch von einer der Oberwasserturbinen oder auf andere Weise während der Oberwasserfahrt angetrieben werden.

Die durch die Druckelektrolyse erzeugten Gase werden in die Behälter H und O übergeleitet, die z. B. in den Minenschächten Mi untergebracht werden können. W bezeichnet den Behälter mit destilliertem Wasser, P die Pumpe und I den Injektor, der mit hochgespanntem Sauerstoff O arbeitet, während der Wasserstoff H durch eine besondere Düse in den Spezialverdampfer eintritt und den Hitzdrahtapparat H durchströmt, wobei die Verbrennung in der Mischatmosphäre von ^Sauerstoff und Wasserdampf erfolgt. Die sündige Verbrennung kann auch durch andere •Mit^l, beispielsweise mit Hilfe eines Katalysators, bewirkt werden. ' Mit Li, D ist ein zweiter Dynamo bezeichnet, der während der Oberwasserfahrt z. B. von der linken kleinen Turbine angetrieben wird und Licht und Kraft für die Hilfsmaschinen liefert. (Eine kleine Batterie für Licht und Kraft für die Hilfsmaschinen bei Unterwasserfahrt wird gelegentlich während der Oberwasserfahrt geladen.)

Mit K sind die verschiedenen Kupplungen angedeutet, deren Sinn aus der Skizze klar hervorgeht.

Mi bezeichnet die einzelnen Minenschächte mit ihren Ausgleichstanks.

Selbstverständlich können die Gase auch in den Druckzellen selbst aufgehoben oder von diesen unmittelbar in den Dampferzeuger geleitet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Dampferzeugung auf U-Booten zum Betrieb von Dampfmaschinen, z. B. Turbinen, während der Unterwasserfahrt, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff in einem Gemisch von Sauerstoff und Wasserdampf verbrannt wird.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dampferzeugung in ein Druckgefäß durch einen Injektor Wasser bzw. Dampf und Sauerstoff in feinem Gemisch eingepreßt werden und der Wasserstoff in der so geschaffenen Gemischatmosphäre vorzugsweise mit Zuhilfenahme eines ununterbrochen wirkenden Hitzdrahtapparates verbrannt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzufuhr zum Druckgefäß derart selbsttätig geregelt wird, daß bei Überschreiten einer Innenwärme des Druckgefäßes von 600 ° C die Wasserzufuhr selbsttätig beschleunigt wird, so daß Knall-.gasexplosionen mit Sicherheit hintangehalten werden und die Anwendung von Knallgas zur Dampferzeugung an Bord von U-Booten ermöglicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen