Titel: | H. Gruson und R. Handrick's geschlossener Wärmemotor. |
Fundstelle: | Band 256, Jahrgang 1885, S. 156 |
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H. Gruson und R.
Handrick's geschlossener Wärmemotor.
Mit Abbildung auf Tafel
10.
H. Gruson und R. Handrick's geschlossener Wärmemotor.
Die Erzielung eines geschlossenen Kreisprozesses ist bei den geschlossenen
Heiſsluftmaschinen gelungen und bei den Dampfmaschinen durch Zurückführung des
benutzten Abdampfes in den Dampfkessel herbeizuführen versucht. Die Rückführung des
benutzten Arbeitsgases nach vollbrachter Arbeitsleistung in den Ursprungsbehälter
wollen nun H. Gruson und R.
Handrick in Buckau-Magdeburg (* D. R. P. Kl. 46 Nr. 22 786 vom 13. August 1882) durch einen
Strahlapparat herbeiführen, welcher die zum Betriebe des Motors gebrauchte
elastische Flüssigkeit nicht in condensirtem, sondern in elastisch flüssigem
(gasförmigem) Zustande in den Kessel zurücktreibt und also die aus der bisherigen
Maschine unausgenutzt entweichende Wärme für die beständige Unterhaltung des
Beharrungszustandes wieder nutzbar macht. Theoretisch beruht also die Erfindung auf
einer Verallgemeinerung des dem Giffard'schen Injector
zu Grunde liegenden mechanischen Prinzipes, d.h. auf der Anwendung dieses Injectors
zum Ansaugen und Treiben von Dämpfen und bleibenden Gasen. Bei dem gewöhnlichen Giffard'schen Injector strömt mehr oder weniger stark
gespannter Dampf (gewöhnlich Wasserdampf) über ein Gefäſs, in welchem sich eine
tropfbare Flüssigkeit (gewöhnlich Wasser) befindet, deren Temperatur so bemessen
ist, daſs sich der einströmende Dampf bei der Berührung mit der Flüssigkeit
niederschlägt. In Folge dieser Condensation vermindert sich das Volumen des Dampfes,
während die demselben innewohnende lebendige Kraft unvermindert bleibt, und
hierdurch sind die ursprünglichen dampfförmigen, nunmehr tropfbar flüssigen
Theilchen im Stande, nicht nur selbst in ein Gefäſs (Kessel), in welchem sich Dampf
von höherer Spannung befindet, einzudringen, sondern auſserdem auch andere
mitgerissene flüssige Theile in denselben zu befördern.
Die bisherigen Constructionen des Giffard'schen
Injectors nutzen dieses Prinzip lediglich zum Ansaugen einer tropfbaren Flüssigkeit
bezieh. zum Speisen eines Kessels mit derselben aus; dagegen läſst es sich
theoretisch übersehen, daſs auch eine elastische (gasförmige) Flüssigkeit unter
gewissen Voraussetzungen dem gegebenen Antriebe folgen und in einen unter Druck
stehenden Behälter geschafft werden muſs, wenn die Grundbedingung der Raum
Verminderung der saugenden Flüssigkeit erfüllt ist. Dies ist aber der Fall, wenn der
Betriebsdampf des Injectors physikalisch so beschaffen ist, daſs er sich bei der
Berührung mit dem zum Betriebe der Maschinen dienenden Dampfe condensirt, und ein zu
dem Zwecke gebauter Apparat wirkt unter der Bedingung, daſs für den Injector und für
den Motor zwei Dämpfe von verschiedenen Condensationstemperaturen angewendet werden,
derart, daſs sich der Dampf des Injectors bei der Berührung mit dem Dampfe des Motors verflüssigt. Die
Richtigkeit der vorstehenden Schlüsse wurde durch ausgedehnte praktische Versuche,
welche die Erfinder mit einer Dampfmaschine anstellten, bestätigt.
Bei der in Fig.
15 Taf. 10 dargestellten Anordnung wird der Inhalt des Kessels A zum Betriebe der Maschine und der Kessel B zum Betriebe des Injectors C benutzt. Während das Betriebsgas durch ein Rohr D in die Maschine gelangt, wird es durch das Rohr E in den Injector C geschafft. Will man z.B.
den Injector anwenden, um in eine gewöhnliche Wasserdampfmaschine den verbrauchten
Abdampf zurückzuführen, so müſste der Injector mit solchem Dampf betrieben werden,
welcher sich bei der Berührung mit Wasserdampf condensirt, also z.B. mit
Quecksilber- oder ähnlichen Dämpfen von hoher Condensationstemperatur.
Praktisch dürfte nun die Erfindung eben wegen der hohen Condensationstemperaturen und
der damit verbundenen Unzuträglichkeiten in dieser Richtung nur ausnahmsweise
verwendet werden. Wird zum Betriebe des Injectors Wasserdampf oder Dampf von
ähnlicher physikalischer Beschaffenheit benutzt, so könnten zum Betriebe des Motors
dienen: Aether, Alkohol, Aceton, Chloroform, Chlorkohlenstoff, Schwefelkohlenstoff,
Ammoniak, Schwefligsäure u.s.w., bei deren Berührung mit Wasserdampf letzterer sich
verflüssigt.
Die eigentliche Wärme- und Arbeitsquelle ist der Injectorkessel B, da der Injector die Wärmemenge, welche in der
Maschine in Arbeit umgesetzt wird, sowie diejenige, welche durch Abkühlung u.s.w.
nach auſsen verloren geht, ersetzt und die in dem Behälter A befindlichen Dämpfe theoretisch auf ihrer Spannung erhält, ohne daſs
denselben weitere Wärme zugeführt wird. Da demgemäſs für die Wirkung des Apparates
nur die Spannung und die niedrige Temperatur der Kesseldämpfe maſsgebend ist, welche
die Injectordämpfe condensiren lassen müssen, so kann man an Stelle des
Kesseldampfes ebenso gut ein nicht verflüssigbares Gas nehmen, wenn man dasselbe auf
mechanischem Wege in dem Behälter A bei niedriger
Temperatur verdichtet. Bei der gezeichneten Maschine ist als ein solches Gas
atmosphärische Luft vorausgesetzt.
Der Kessel A ist mit verdichteter Luft gefüllt. In dem
Kessel B wird Wasserdampf erzeugt. Die in den Injector
gelangende, gebrauchte Arbeitsluft wird dann den durch das Rohr F strömenden Wasserdampf niederschlagen und von diesem
wieder zurück in den Kessel A gepreſst. Das
niedergeschlagene Dampfwasser sammelt sich am Boden des Kessels und wird durch eine
Pumpe in den Kessel B gedrückt.
Da der Injector mehr Dampf verbraucht, als demselben theoretisch zur Herbeiführung
des Beharrungszustandes in dem Prozesse zugeführt werden müſste, so ist es nöthig,
die überflüssige Wärme durch Abkühlung zu entfernen, wie z.B. durch einen
Kühlapparat H, aus welchem das Rohr E ununterbrochen berieselt wird. Noch einfacher gestaltet sich die
Maschine, wenn man an Stelle der verbrauchten Luft dem Kessel durch den Injector
beständig frische Luft zuführt und die erstere entweichen läſst; dann fallen das
Rohr E und der Kühlapparat H fort, d.h. es treten an Stelle derselben je eine einfache Oeffnung in
dem Injector und dem Motor, während die übrige Maschine unverändert bleibt.
Druckverluste gleicht die kleine Pumpe J aus.
Für eine zweite in der Patentschrift veranschaulichte Maschine ist als
Betriebsflüssigkeit im Kessel A Ammoniakgas
vorausgesetzt.
Um die abzukühlende, condensirende Wirkung dem betreffenden Gase nicht allein zu
überlassen, bringen Gruson und Handrick (D. R. P. Kl. 46 Zusatz Nr. 23 435 vom 2. September 1882) behufs
beschleunigter Abkühlung des Injectordampfes Wasser mit demselben in Berührung.