Titel: | Verbesserung an den Apparaten zum Abkühlen und Erhizen der Flüßigkeiten, worauf Jak. Yandall, Privatmann, Cross Street, St. Johns, Waterloo-Road, am 24. August 1824 der Regierung ein Patent abkaufte. |
Fundstelle: | Band 25, Jahrgang 1827, Nr. VI., S. 27 |
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VI.
Verbesserung an den Apparaten zum
Abkuͤhlen und Erhizen der Fluͤßigkeiten, worauf Jak. Yandall, Privatmann,
Cross Street, St. Johns, Waterloo-Road, am 24. August
1824 der Regierung ein Patent abkaufte.
Aus dem London Journal of Arts. April 1827. S.
65.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Yandall's, Verbesserung an den Apparaten zum Abkuͤhlen und
Erhizen der Fluͤßigkeiten.
Dieser Apparat soll zum Abkuͤhlen der Wuͤrze und
anderer Fluͤßigkeiten ohne Verduͤnstung dienen. Die Gefaͤße, in
welchen dieß geschieht, und die man Kuͤhlgefaͤße nennt, sind so
eingerichtet, daß eine Menge kalten Wassers mit dem Gefaͤße, welches die
heiße Fluͤßigkeit enthaͤlt, in Beruͤhrung kommt. Bei allen
bisherigen solchen Kuͤhlgefaͤßen uͤbertraf die Menge des
angewendeten kalten Wassers gar sehr die Menge der abzukuͤhlenden
Fluͤßigkeit, was unter gewissen Verhaͤltnissen, wo man nicht leicht
genug Wasser haben kann, fuͤr diese Apparate hoͤchst nachtheilig
war.
Der Patent-Traͤger ersann einen Apparat, in welchem man zur Abkuͤhlung
der heißen Fluͤßigkeit nur soviel kaltes Wasser braucht, als die Menge der
abzukuͤhlenden Fluͤßigkeit selbst betraͤgt, und das
Abkuͤhlen geschieht dadurch sehr schnell, daß man die beiden
Fluͤßigkeiten durch sehr enge Durchgange in entgegengesezter Richtung laufen
laͤßt, wo dann die kalte Fluͤßigkeit den Waͤrmestoff der
waͤrmeren aufnimmt, und die Temperatur derselben vermindert.
Der Patent-Traͤger beginnt seine Patent-Erklaͤrung mit
Erlaͤuterung der Grundsaͤze, nach welchen sein Apparat eingerichtet
ist. „Wenn“ sagt er „zwei Fluͤßigkeiten von
verschiedenen Temperaturen nahe an einander gebracht, und bloß durch eine
duͤnne metallne Scheidewand von einander getrennt werden; wenn die
Oberflaͤche dieser beiden Fluͤßigkeiten dadurch sehr
vergroͤßert oder die Fluͤßigkeiten in Hinsicht auf ihre Menge oder
auf ihr Volumen sehr duͤnn verbreitet werden, so hat ein schneller
Austausch der Temperaturen, eine Art von Mischung, Statt, und beide
Fluͤßigkeiten treten sehr bald in den Zustand der mittleren Temperatur.
Wenn nun diese Fluͤßigkeiten in entgegengesezter Richtung in einem
Gefaͤße vor einander voruͤber laufen, in welchem diese
Durchgaͤnge sich wechselseitig beruͤhren, so daß die Temperaturen
der Fluͤßigkeiten auf einander wirken koͤnnen, und nur durch eine
duͤnne Metall-Platte von einander getrennt sind; wenn die beiden
Fluͤßigkeiten in Schichten von 1/16 bis 1/2 Zoll verduͤnnt und
ihre Oberflaͤchen dadurch maͤchtig vergroͤßert werden, so
wird ein schneller Austausch der Temperaturen Statt haben, beinahe so, als wenn
sie beide gemischt wuͤrden. Wenn dieser Durchgang lang genug ist, so
finde ich, daß, wenn die Wuͤrze unter einer Temperatur von 200° F.
an einem Ende eintritt, unter einer Temperatur von 60° F. an der anderen
Seite herauslaͤuft, waͤhrend das Wasser, das bei seinem Eintritte
56° hatte, mit einer Temperatur von mehr als 190°
auslaͤuft. Die wenige Waͤrme, die durch Strahlung verloren ging,
abgerechnet, hatte hier also ein vollkommener Austausch der Temperaturen
Statt.
Fig. 22.,
23., 24. zeigen
verschiedene Formen des vorgeschlagenen Apparates. In den beiden ersteren laufen die
Durchgaͤnge zigzag, in der dritten in schnekenfoͤrmig
gekruͤmmten Canaͤlen. Diese Canaͤle oder Durchgaͤnge
haben sehr wenig Dike, sind aber sehr lang, und von einer verhaͤltnißmaͤßigen Breite zu der
Menge der abzukuͤhlenden Fluͤßigkeit.
Fig. 25.
zeigt einen Theil des Apparates von Fig. 22. und 23. im
Durchschnitte im vergroͤßerten Maßstabe. Drei duͤnne Kupferplatten
oder Platten von einem anderen Metalle sind so parallel uͤbereinander gelegt,
daß sie sehr enge Zwischenraͤume lassen, durch welche die Fluͤßigkeit
durchlaͤuft. Diese Raͤume sind hier durch schwarze Linien
angedeutet.
In diesen Raͤumen liegen duͤnne Streifen oder Rippen von Metalls
wodurch sehr enge Canaͤle gebildet werden, in welchen die
abzukuͤhlende und die kuͤhlende Fluͤßigkeit in entgegengesezten
Richtungen hin und her laͤuft. Wenn die Weite dieser Canaͤle bei jedem
derselben Einen Achtel Zoll betraͤgt, so muß die Laͤnge wenigstens 80
Fuß halten: die Breite haͤngt von der Menge der abzukuͤhlenden
Fluͤßigkeit ab. Wenn die Canaͤle aber nur Einen Viertel Zoll dik sind,
muͤssen sie 160 Fuß lang seyn, und so im Verhaͤltnisse. Eine
groͤßere Weite, als ein Viertel Zoll taugt aber, nach der Bemerkung des
Patent-Traͤgers, nicht viel mehr. Diese Laͤngen sind unter der
Voraussezung nothwendig, daß die Fluͤßigkeiten mittelst einer Art
hydrostatischen Drukes von oben herab durch den Apparat getrieben werden: wenn sie
ohne solchen Druk durchlaufen, braucht die Laͤnge der Canaͤle nicht so
bedeutend zu seyn.
In dem in Fig.
23. im Perspective dargestellten Apparate, wovon Fig. 25. ein Durchschnitt
ist, fließt das kalte Wasser durch den Trichter, a, ein,
steigt durch die Roͤhre, b, herab, und tritt
durch einen langen Spalt in der Seite dieser Roͤhre in den Durchgang, c, Fig. 25. zwischen die
Platten, wo es in horizontaler Richtung durch den Canal zur
Ausleerungs-Roͤhre, d, fortlaͤuft. Wenn
soviel Wasser durch den Trichter, a, durchgelaufen ist,
daß der Canal, c, c, davon gefuͤllt wird, und
zwar bis zur obersten Hoͤhe des Apparates, und der Hahn, e, gesperrt ist, dann kann die heiße Wuͤrze oder
die abzukuͤhlende Fluͤßigkeit bei dem Trichter, f, eingelassen werden, wo sie durch die Roͤhre, g, herabsteigen und sich auf aͤhnliche Weise
durch einen Spalt in derselben in dem Canaͤle, h,
h, (Fig.
25.) verbreiten wird, und endlich bei der Ausleitungs-Roͤhre, i, ausfließt.
Nun werden die beiden Haͤhne, e, und, k, geoͤffnet, die Wuͤrze oder die
abzukuͤhlende Fluͤßigkeit wird durch den Hahn,
k, und das Wasser durch den Hahn, e, abfließen. Wenn die Oeffnungen der beiden Haͤhne, e, und, k, und die
Canaͤle einander gleich sind, so fließt in derselben Zeit eben soviel
Wuͤrze durch die Canaͤle, h, h, als Wasser
durch die Canaͤle, c, c, und die heiße
Wuͤrze, die ihren Waͤrmestoff an das Wasser abgegeben hat, fließt bei,
k, beinahe in der Temperatur des bei, a, eingelassenen Wassers aus, waͤhrend das Wasser
bei, e, in erhoͤhter Temperatur ausfließt.
Durch theilweises Schließen des einen oder des anderen der beiden Haͤhne, k, und, e, kann die Menge
der einer abzukuͤhlenden Fluͤßigkeit entzogenen Waͤrme regulirt
werden; z.B. wenn der Hahn, e, des Wasser-Canales zum
Theile geschlossen ist, so daß die Menge des durch den Apparat durchziehenden kalten
Wassers vermindert wird, wird die Wuͤrze oder die abzukuͤhlende
Fluͤßigkeit in einer hoͤheren Temperatur ausstroͤmen, was in
einigen Faͤllen, wo z.B. die Fluͤßigkeit noch gaͤhren soll,
nuͤzlich seyn kann.
Fig. 23.
zeigt einen dem vorigen ganz aͤhnlichen Apparat, aber in einer anderen Lage;
die Canaͤle steigen hier naͤmlich in Zigzag auf und nieder. a, ist der Trichter fuͤr die heiße
Fluͤssigkeit, aus welchem sie durch die Roͤhre, d, in den Canal, c, c, (siehe Fig. 25.) niedersteigt,
und zulezt bei der Roͤhre, b, durch den Hahn, e, ausfließt. Das kalte Wasser fließt durch den
Trichter, f, zu, steigt durch die Roͤhre, i, hinab, tritt in den Zigzag Canal, h, h, steigt durch den Apparat in die Hoͤhe, und
fließt durch die Roͤhre, g, unten bei dem Hahne,
h, aus.
Diese Canaͤle koͤnnen auf verschiedene Weise gebogen und
gekruͤmmt werden; eine bequeme Form ist in Fig. 24. dargestellt; die
Canaͤle laufen in Schneken-Linien nach dem Mittelpuncte, und von dem
Mittelpuncte aus.
Die Wuͤrze oder die abzukuͤhlende Fluͤßigkeit wird bei dem
Trichter, a, eingegossen, steigt durch die
Roͤhre, b, nieder, und tritt in den offenen
Durchgang, c, der sich um die walzenfoͤrmige
Kammer, d, windet, und dann durch die Roͤhre, e, bei dein Hahne, f,
abgelassen wird. Das kalte Wasser kommt in den Apparat bei dem Trichter, g, steigt durch die Roͤhre, h, nieder, kommt in den geschlossenen Canal, i, und nachdem es durch den Apparat durchlief, fließt es
auf gleiche Weise bei dem Hahne, l, aus der
Roͤhre, k, aus. Die heiße Fluͤßigkeit kann
auch in den geschlossenen Canal eingelassen werden, und die kalte in den offenen, oder beide
Canale koͤnnen offen bleiben, und der Apparat mit einem Dekel geschlossen
werden. Offene Canaͤle lassen sich leichter reinigen, als geschlossene.
Dieser Apparat kann auch bei der Branntweinbrennerei statt des gewoͤhnlichen
Kuͤhlgefaͤßes angebracht werden, da er weit staͤrker und
schneller kuͤhlt, und die Dampfe verdichtet, und weit weniger kaltes Wasser
braucht. Man kann statt des kalten Wassers hier auch den sogenannten Lauter nehmen, der, waͤhrend er den Brantwein
abkuͤhlt, sich selbst erwaͤrmt, so daß dann dieser Apparat zugleich
Kuͤhlungs- und Erhizungs-Apparat ist. Bei der Brantweinbrennerei dient dieser
Apparat als Kuͤhlgefaͤß weit besser, indem dadurch die
Oberflaͤche sehr vergroͤßert, und immer dieselbe Temperatur
unterhalten wird, so daß die Abkuͤhlung am Ende ebenso gut, als am Anfange
geschieht.
An einer Dampfmaschine angebracht, verdichtet dieser Apparat den Dampf sehr schnell
und mit wenig Wasser. Man kann die Luftpumpe, die die Kraft der Maschine
schwaͤcht, dadurch großen Theils ersparen, oder eine kleinere Luftpumpe
anwenden. Zugleich wird das Wasser erhizt, und kommt beinahe siedend heiß in den
Kessel.
Uebrigens laͤßt dieser Apparat sich auch noch zu anderen Zweken bei
verschiedenen Gewerben verwenden.