Titel: | Neue Abdampfungsmethode (nach Pelletan's Princip), worauf sich Henry Hind Edwards, Ingenieur zu Nottingham Terrace, New Road, in der Grafschaft Middlesex, am 5. Nov. 1840 ein Patent errheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 83, Jahrgang 1842, Nr. IX., S. 40 |
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IX.
Neue Abdampfungsmethode (nach Pelletan's Princip), worauf sich Henry Hind Edwards, Ingenieur zu Nottingham Terrace,
New Road, in der Grafschaft Middlesex, am 5. Nov.
1840 ein Patent errheilen ließ.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Aug. 1841,
S. 93.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Edwards' Abdampfungsmethode nach Pelletan's Princip.
Vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Heizmethode, bei deren Anwendung eine
gegebene Quantität Brennmaterials einen günstigeren Erfolg liefert. Um die Erfindung
vollkommen verständlich zu machen, will ich zunächst das Princip, worauf sie sich
gründet, bezeichnen, ehe ich auf die Erläuterung der Erfindung selbst übergehe,
welche in der praktischen Anwendung der Principien auf die Verdampfung von
Flüssigkeiten besteht. Wenn eine Flüssigkeit unter atmosphärischem Druke bis zur
Temperatur des Siedens erwärmt wird, so entwikelt sich Dampf. Wird nun dieser Dampf
in eine Schlangenröhre oder einen andern in jener dampferzeugenden Flüssigkeit
befindlichen Apparat gedrükt und so weit comprimirt, bis er eine Spannung erreicht,
welche ungefähr um 1/12 Atmos. größer als jene Spannung ist, die er hat, so lange er
noch den Raum in dem Abdampfungskessel zwischen dem Dekel und der Oberfläche der
erhizten Flüssigkeit einnimmt, so erfährt der in die Schlangenröhre gepreßte Dampf
eine Vollständige Condensation, indem er seine latente Wärme der umgebenden
erwärmten Flüssigkeit mittheilt. Unter solchen Umständen werden in einer Stunde
ungefähr 3 Pfd. Dampf auf den Quadratfuß Heizfläche der Schlangenröhre condensirt.
Der durch die Verdampfung der erwärmten Flüssigkeit erzeugte Dampf wird in Folge
seiner Condensation der erwärmten Flüssigkeit allen jenen Wärmestoff wieder geben,
welcher ihr durch die Dampfentwiklung als latente Wärme entzogen wurde. Auf diese
Weise bedarf es zur Forsezung der Verdunstung nur der zur Compression des Dampfes in
der Kühlröhre erforderlichen Kraft und der Wiederherstellung des durch Lekwerden
oder Ausstrahlung verloren gegangenen Wärmestoffs.
Das obige Resultat läßt sich je nach den zu behandelnden Flüssigkeiten durch
verschiedene Mittel und verschiedene Resultate erreichen. Um Jedermann in den Stand
zu sezen, die Erfindung für seine Zweke in Ausführung zu bringen, lasse ich hier die
nöthige praktische Anleitung folgen.
Man stelle sich eine Abdampfungspfanne mit einer inneren gewundenen Röhre vor, d. h.
einer Reihe von Röhren, welche eine hinreichende Heizoberfläche darbieten. Die Pfanne ist
verschlossen durch einen Dekel, dessen Rand rings herum in einen mit Wasser oder
einer sonstigen Flüssigkeit gefüllten Trog taucht. Der Schluß kann übrigens auch auf
eine andere einfache Weise und zwar ganz leicht bewerkstelligt werben, indem der
innere Druk fehlt; dieser wird nämlich durch ein leichtes am Dekel angebrachtes
Ventil bestimmt, welches so regulirt ist, daß es sich öffnet, sobald der Druk von
Innen größer wird, als der Druk der äußeren Atmosphäre. Ist nun eine solche
Abdampfungspfanne hergerichtet, so entferne ich mittelst einer Pumpe den Dampf im
Augenblik seines Entstehens von der Oberfläche der erwärmten Flüssigkeit und drüke
ihn in die in der Flüssigkeit befindliche gewundene Röhre. Diese Röhre besizt an
ihrem tiefsten Ende, um die Entweichung des condensirten Dampfes zu reguliren, ein
Ventil, welches so belastet ist, daß es einen dem zwölften bis sechsten Theile einer
Atmosphäre gleichkommenden Druk von Innen gestattet. Die theoretische Arbeit eines
solchen Apparates ist nun folgende. Angenommen, die Flüssigkeit in der Pfanne sey
bis zum wirklichen Sieden erwärmt worden, und die Pumpe werde in Bewegung erhalten,
so würde das Sieden durch die bloße Thätigkeit der Pumpe und ohne weiteren Zuschuß
an Wärme fortgesezt, wenn es möglich wäre, den Wärmeverlust durch Strahlung u. s. w.
zu verhüten. Alles was man in lezterer Hinsicht thun kann, besteht darin, die
Oberflächen mit nichtleitenden Stoffen zu umgeben, wodurch, wie man leicht einsieht,
bedeutende Vortheile in der Abdampfung von Flüssigkeiten erreicht werden. Der
condensirte Dampf, welcher aus dem am unteren Ende der Schlangenröhre angebrachten
Ventile entweicht, kann dazu benüzt werden, mit Hülfe einer anderen, in einem
besonderen Behälter befindlichen Schlangenröhre, die zu verdampfende Flüssigkeit zu
erwärmen, bevor sie in die Abdampfungspfanne gebracht wird. Ein Abdampfungsapparat
kann aus einem aufrechten Cylinder bestehen, worin rautenförmige Kammern
übereinander angeordnet sind; diese Form eignet sich sehr gut zum Destilliren von
Seewasser, in welchem Falle die Pumpe aus freier Hand oder auf sonstige Weise in
Bewegung gesezt werden kann. Soll die abzudampfende Flüssigkeit einen Niederschlag
hinterlassen, so kann man sich der in der beigefügten Abbildung dargestellten Pfanne
bedienen. Diese Pfanne ist flach und die Heizoberfläche wird durch eine Reihe von
Röhren gebildet, welche mit der Dampfröhre drehbar verbunden sind, so daß das
Röhrensystem mit dem einen Ende aus der Pfanne gehoben werden kann. Diese Anordnung
hat den Zwek, die Reinigung der Heizfläche und die Wegschaffung des Niederschlags
von dem Boden der Pfanne zu erleichtern. Hat die Verdampfung die Präcipitation fester Körper zum Zwek,
so kann die Schlangenröhre oder sonstige innere Heizfläche an den Pfannendekel
befestigt und in einem gewissen Abstand vom Boden der Pfanne erhalten werden, so daß
die präcipitirte Substanz, z. B. Salz, sich ohne Hinderniß unten anhäufen kann. Es
gibt noch ein anderes Mittel, die Thätigkeit des von der erwärmten Flüssigkeit in
der Pfanne gelieferten Dampfes unabhängig von dem Zwischenmechanismus einer Pumpe
oder eines Gebläses zu bestimmen. Dieses Mittel besteht in der Benüzung des Dampfs
von einer Spannung von 3 bis 5 Atmosphären anstatt jenes Mechanismus.
Fig. 29
liefert einen Grundriß und Fig. 30 einen seitlichen
Durchschnitt dieses Apparates, womit das Resultat durch die mechanische Wirkung
eines starken Dampfstroms auf folgende Weise erreicht wird. Ein dichter Dampfstrom,
welchen man in eine Röhre, deren Rauminhalt größer, als der des Dampfes selbst ist,
dringen läßt, besizt die schäzbare Eigenschaft, am einen Ende der Röhre ein
theilweises Vacuum und am andern Ende derselben einen entsprechenden Druk
hervorzubringen. Wird nun das Vacuumende der Röhre mit der Pfanne oberhalb der
Flüssigkeitsoberfläche in Communication gesezt, während gleichzeitig auch das andere
Röhrenende mit derselben in Verbindung steht, so bringt der Dampf eine Wirkung
hervor, welche derjenigen ähnlich ist, die in dem oben erläuterten Sinne durch eine
Pumpe hervorgebracht wird. Da der Durchmesser des Dampfstroms zum Durchmesser der
Röhre, in welche der Dampf einströmt, sich wie 1 : 5 verhält, so entsteht hinter
demselben ein theilweises Vacuum und vor demselben ein Druk gleich einer ungefähr 8
Zoll hohen Queksilbersäule; diese Kraft zieht in die Röhre eine Quantität freien
Dampfes gleich dem ungefähr vierfachen ihres eigenen Volumens, so daß auf ein Maaß
durch den Dampfstrom selbst erzeugten Dampfes fünf Maaß Dampfes in die
Schlangenröhre oder den Kühlapparat injicirt werden. Ein gewisser Theil des zur
Erzeugung der Strömung verwendeten Dampfes geht, ohne Condensation zu erfahren,
durch die Kühlröhre und entweicht mit dem condensirten Dampfe durch das am untersten
Ende der Röhre befindliche Ventil; von hier aus kann dieser Theil des Dampfes wieder
durch die abzudampfende Flüssigkeit geleitet werden, von welcher derselbe ungefähr
das Sechsfache seines eigenen Gewichtes bis auf den Siedepunkt zu erhizen im Stande
ist. Es versteht sich, daß man durch Abänderung des oben erwähnten Verhältnisses
zwischen dem Volum des Hochdrukdampfes und dem Rauminhalt der Röhre, die er
durchströmt, einen größeren oder geringeren Druk erzeugen kann, in dessen Folge auch
die Wegschaffung des freien Dampfes eine Aenderung erleidet.