Verfahren zur Krafterzeugung. Bei der Erzeugung von Wasserdampf für Kraftmaschinen in der bisherigen; Art scheiden sich Dampf und Wasser durch ihr verschiedenes spezifisches Gewicht. Dadurch treten vielerlei Störungen auf, die mit dem Vorgange des Siedens, des Siedeverzuges, des Mitreissens von Wasser und dergleichen zusammenhängen und noch dadurch erhöht werden, dass das Wasser zu seiner Verdamp fung erhebliche Verdampfungswärme braucht.
.Es werden Dampfsammler notwendig, die den sich vom Wasser trennenden Dampf aufnehmen; diese erschweren ganz besonders den Bau von Hochdruckdampferzeugern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Krafterzeugung mit Hilfe mindestens eines verdampfbaren Arbeitsmittels, das durch eine Speisepumpe, einen Erhitzer und eine Kraftmaschine getrieben wird, bei dem aber die erwähnten Schwierigkeiten dadurch beseitigt werden, dass der Druck im Erhitzer auf der Höhe des kritischen Druckes oder darüber erhalten und dass das Arbeitsmittel im Erhitzer auf die kritische Temperatur oder darüber gebracht wird. Je höher der Druck ist, bei dem der Dampf -zum Beispiel aus Wasser erzeugt wird, destci geringer ist die erforderliche Verdampfungswärme und desto geringer ist der Unterschied der spezifischen Gewichte von Wasser und Dampf.
Erreicht man den kritischen Druck, so geht Wasser stetig, ohne Verdampfungswärme zu beanspruchen und ohne Siedeerscheinungen, bei der kriti schen Temperatur in Dampf über, und es besteht überhaupt kein Unterschied mehr zwischen Wasser und Dampf. Auch das spezifische Gewicht ändert sich bei diesem Übergang nicht wesentlich.
Es ist dann möglich, mit Apparaten von einfachster Bau art den Dampf zum Beispiel in der Weise zu erzeugen, dass das Wasser von einer Speisepumpe durch ein in den Feuergasen liegendes Rohr getrieben wird, in dem das Wasser, wenn der erforderliche Druck auf rechterhalten wird, bei der kritischen Tem peratur stetig in Dampf übergeht, der weiter hin in dem Rohr oder in einem besonderen Überhitzer erhitzt werden kann, um dann der Kraftmaschine zugeführt zu werden. Für Wasser liegt der kritische Druck bei ??d,5 kg auf den cm2 und die kritische Temperatur bei 37t C.
Bei diesem Verfahren zur Dampferzeugung ist es unmöglich, dass Dampfblasen hoch stossen und zu Störungen A,nlass geben, dass unv erdampfte Wassermengen in bemerk barem Masse mit fortgerissen werden, und dass Ungleichmässigkeiten in der Temperatur der Wandungen infolge von Stauungen des M"assers oder des Dampfes eintreten.
Ein besonderer Vorteil der Anwendung so hoher Drucke liegt noch darin, dass da durch die Zersetzung des \1Tassers in Bc- rührung finit Eisenteilen und die Zerstörung dieser Eisenteile, die sonst. mit der Tempe ratur rasch wächst, wesentlich vermindert wird; man kann deshalb erheblich höhere Temperaturen anwenden und hierdurch den tlit#rmischen Wirkungsgrad steigern.
Was oben vom Wasser als Arbeitsmittel gesagt ist, gilt ganz ähnlich von irgend welchen andern Arbeitsmitteln für Dampf maschinen.
Statt Wasser oder einen andern chemisch einfachen Stoff kann man auch eine wässe rige Lösung von festen oder flüssigen Stof fen oder Mischungen verschiedener Stoffe als Arbeitsmittel verwenden, wobei die Dämpfe auch getrennt erzeugt und bei im hberhitzer gemischt werden können:
die Dämpfe können auch in getrenn ten Kraftmaschinen verwendet und beispiels- t@-eise im Kondensator miteinander so in @Värmeaustauscli gebracht werden, dass die Mwärine des einen zur Vorwärmung d@s andern dient. Als Flüssigkeit können auch insbesondere verflüssigte llctalle, zum Bei spiel Quecksilber, dienen.
Die Anwendung solcher anderer Stoffe für sieh allein oder in Verbindung miteinander oder finit Wasser bietet unter Umständen Vorteile, wenn es sich darum handelt, Arbeitsmittel zu erbal- ten, die andere physikalische Konstanten haben als das Wasser, beispielsweise andern kritischen Druck und andere kritische Tem peratur, oder die sich in Berühruns mit den Baustoffen der Anlage (Eisen oder derglei- dien) bei höherer Temperatur weniger leicht zersetzen.
\''erden mehrzre Flüssigkeiten in Verbindung miteinander im selben Erhitzer erhitzt, so ist es zweckmässig, Temperatur und Druck so zu wählen, dass beide oberhalb der höchsten kritischen Werte der beteilig ten Arbeitsmittel liegen.
L m die Vorteile des neuen Verfahrens zu sichern und die Gefahren zu vermeiden, die mit einer raschen Entlastung des Er- hitzers verbunden, sind, ist es vorteilhaft, den von der Speisepumpe erzeugten Druck selbsttätig zu regeln. Dies kann nach irgend einem der für solche Regelungen bekannten Verfahren, am besten in Abhängigkeit vom Druck des die Speisepumpe verlassenden Arbeitsmittels, geschehen.
Statt dessen oder in Verbindung damit kann auch ein mit dem Erhitzer in Verbindung stellender Druck speicher dazu verwendet werden, im Falle eines rasch auftretenden erhöhten Kraft bedarfes mindestens den kritischen Druck aufrecht zu erhalten.
Für viele Fälle ist es erwünscht, das Ar beitsmittel mit einem geringeren Druck in der Arbeitsmaschine zu verwenden, als dein, unter dem der Dampf im Erhitzer erzeugt wurde. Es kann zu diesem Zwecke eine Ent spannung vorgenommen werden, beispiels weise durch Einschaltung eines Drossel- orgaiies in den Dampfweg. Mit dieser Ent spannung wird zweckmässig eine -\Värme- zufuhr verbunden, die dein Dampf den für den Betrieb erwünschten Grad der Über- hitz uns gibt.
Unter Umständen erweist es sich als vorteilhaft, dass zunächst bei gleich erhaltener Temperatur entspannt und dann bei gleicherhaltenem Druck weitererhitzt wird.
Die Überhitzung kann in beliebiger Art durchgeführt erden, sei es mit den Reiz gasen, die auch den Erhitzer heizen, oder mit einer besonderen Heizung, zum Beispiel elektrisch durch Heizwiderstände, die im Überhitzer liegen. 3,1-an kann auch einen stark überhitzten Dampf, zum Beispiel Quecksilberdampf, in das Arbeitsmittel ein blasen und kann ferner die Reibung des Dampfes an irgend welchen festen Flächen oder seine innere Reibung zur Überhitzung mitheranziehen.