DE14864C - Method and device for cooling and drying air - Google Patents
Method and device for cooling and drying airInfo
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
Die Erfindung bezweckt die Kühlung von Räumen oder Gegenständen durch kalte Luft, die durch ein neues und eigentümliches Verfahren erzeugt wird. Dieses neue Verfahren, welches den Gegenstand der Erfindung bildet, ist im wesentlichen folgendes:The invention aims to cool rooms or objects with cold air, which is produced by a new and peculiar process. This new procedure, which forms the subject of the invention is essentially the following:
Es wird comprimirte Luft, die eine niedrigere Temperatur hat als der zu kühlende Raum oder die zu kühlenden Gegenstände, dadurch erzeugt, dafs zunächst ein hoher Grad von Compression in mäfsig kalter Luft durch successive Aufeinanderfolge von Einzelcompressionen ohne Zwischenexpansionen aber mit gleichzeitigem Abkühlen erlangt wird und dann die Luft durch successive Aufeinanderfolge derEinzelexpansionen expandirt, wobei nach den. ersten Expansionen die noch immer comprimirte Luft auf eine solche Temperatur gebracht wird, dafs sie dem zu kühlenden Raum etc. Wärme entzieht, ehe sie noch weiter expandirt.It becomes compressed air, which has a lower temperature than the room to be cooled or the objects to be cooled, produced by the fact that at first a high degree of compression in moderately cold air by successive succession of individual compressions without Intermediate expansion is achieved but with simultaneous cooling and then the air through successive succession of the individual expansions, whereby after the. first expansions the still compressed air is brought to such a temperature that it room to be cooled, etc., withdraws heat before it expands still further.
Eigenthümlich ist auch an diesem Verfahren die Art und Weise, die Expansionskraft der comprimirten Luft zu vermehren und dadurch ein Maximum von Arbeitskraft und Kälteeffect zu erzeugen.The manner in which the expansion force of the to increase compressed air and thereby a maximum of labor and cold effect to create.
Dies wird dadurch erreicht, dafs die noch comprimirte Luft, nachdem sie theilw eise expandirt hat, der Wand des zu kühlenden Raumes etc. Wärme entzieht, und dafs dann die weiterhin expandirende Luft Arbeit leistet.This is achieved by the fact that the still compressed air after it has partially expanded draws heat from the wall of the room to be cooled, etc., and that continues to do so expanding air does work.
Der zur Ausführung dieses Verfahrens benutzte Apparat, welcher gleichfalls Gegenstand der Erfindung ist, besteht in der Verbindung eines Kühlraumes mit einer Luftcompressionsmaschine oder mit mehreren Compressoren, und mit einem oder mehreren Kühlern zum Kühlen der comprimirten Luft, wobei eine erste mit comprimirter Luft, welche aus jenen Compressoren hervorgeht, getriebene Maschine dazu benutzt wird, die Luft zu expandiren und weitere durch comprimirte Luft getriebene Ma-'schinen die fernere Expansion der Luft bewirken; ferner dienen ein oder mehrere Apparate, vermittelst welcher durch Wärmeaufnahme von der Wandung des Kühlraumes die theilweise expandirte Luft während ihres Weges nach jenen weiteren, mit Luft getriebenen Maschinen erwärmt wird. Auf diesem Wege gewinnt die Luft an Expansivkraft, ehe sie noch weiter expandirt.The apparatus used to carry out this procedure, which is also the subject of of the invention consists in the connection of a cold room with an air compression machine or with several compressors, and with one or more coolers for cooling the compressed air, a first machine driven by compressed air which comes out of those compressors is used to expand the air and other machines driven by compressed air cause the further expansion of the air; one or more devices are also used, by means of which by absorbing heat from the wall of the cold room the partial air expanded on its way to those other air-driven machines is heated. In this way the air gains expansive force before it goes any further expands.
Zum Kühlen der comprimirten Luft kommt hier nur Wasser zur Anwendung und von allen Compressoren wird nur einer direct durch eine Dampfmaschine oder sonst einen Motor bewegt.Only water is used here for cooling the compressed air, and of all Compressors are only used directly by a steam engine or some other motor emotional.
Die Construction des zur Anwendung kommenden Apparates ist aus der beiliegenden Zeichnung näher zu erkennen.The construction of the apparatus used is from the enclosed To recognize drawing closer.
In der Zeichnung ist:In the drawing is:
Fig. ι die Vorderansicht der Maschinen, welche oben angedeutetem Zwecke dienen;Fig. Ι the front view of the machines, which serve the purposes indicated above;
Fig. 2 der Grundrifs;Fig. 2 of the outline;
Fig. 3 die Seitenansicht derselben;Fig. 3 is a side view of the same;
Fig. 4 Endansicht des Kühlers;Figure 4 is an end view of the cooler;
Fig. 5 Seitenansicht;Fig. 5 side view;
Fig. 6 Horizontalschnitt durch denselben;6 shows a horizontal section through the same;
Fig. 7 Details der Verbindungsröhren;Fig. 7 details of the connecting tubes;
Fig. 8 und 9 Grundrifs und Ansicht des ganzen Apparates, in schematischer Weise die Construction andeutend.8 and 9 plan and view of the entire apparatus, schematically the Construction suggestive.
A, Fig. 8 und 9, ist der zu kühlende Raum, A, Fig. 8 and 9, is the room to be cooled,
B, Fig. ι, 2, 8 und 9, eine Dampfmaschine. B, Fig. Ι, 2, 8 and 9, a steam engine.
C1 C2 C3 Luftcompressoren. C 1 C 2 C 3 air compressors.
E1 E2 E3 Expansionsmaschinen. E 1 E 2 E 3 expansion machines.
i?ai?2 j?3 Kühlreservoirs für comprimirte Luft.i? a i? 2 y? 3 cooling reservoirs for compressed air.
i1 c2 c3 u. s. w. Hähne, mittelst welcher der Gang der Luft durch den Apparat regulirt wird.i 1 c 2 c 3 etc. taps, by means of which the passage of air through the apparatus is regulated.
p1 p2j>% u. s. vv. Röhren. p 1 p 2 j> % us vv. Tubes.
A1 und A2 Reservoirs für theilweise expandirte Luft. A 1 and A 2 reservoirs for partially expanded air.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel der Anwendung der Erfindung werden die Dampfmaschine B, die Compressionsmaschine C3 und die Expansionsmaschine E1 an die gemeinsame Welle s1, Fig. 1, gekuppelt; ebenso die Compressionsmaschine C2 und die Expansionsmaschine E2 an die gemeinsame Welle s2 und die Compressionsmaschine C1 und die Expansionsmaschine E3 an die gemeinsame Welle s3. In the example of the application of the invention shown in the drawing, the steam engine B, the compression machine C 3 and the expansion machine E 1 are coupled to the common shaft s 1 , FIG. 1; likewise the compression machine C 2 and the expansion machine E 2 to the common shaft s 2 and the compression machine C 1 and the expansion machine E 3 to the common shaft s 3 .
Die Compression und das Ausströmen aus der Compressionsmaschine C1 erfolgt durch Einströmen und Expansion in der Expansionsmaschine E3 unter Beihülfe der einströmenden atmosphärischen Luft in diese Compressionsmaschine. The compression and the outflow from the compression machine C 1 takes place by the inflow and expansion in the expansion machine E 3 with the aid of the atmospheric air flowing into this compression machine.
Die Compression der Luft in C2 und das Ausströmen aus derselben wird durch das Einströmen in E2 und die Expansion in E2 unter Beihülfe des Einströmens der Luft unter dem Maximaldruck aus dem ersteren Compressionsapparat C1 bewirkt. Die Compression in C3' und das Ausströmen aus c3 erfolgt durch die gemeinsame Wirkung des Dampfes in dem Dampfcylinder B und das Einströmen der Luft in E' und die Expansion derselben in E1 unter Beihülfe der in C3 aus c2 mit dem Maximaldruck einströmenden Luft.The compression of the air in C 2 and the outflow from it is effected by the inflow in E 2 and the expansion in E 2 with the aid of the inflow of the air under the maximum pressure from the former compression apparatus C 1 . The compression in C 3 'and the outflow from c 3 takes place through the joint action of the steam in the steam cylinder B and the inflow of the air in E ' and the expansion of the same in E 1 with the aid of that in C 3 from c 2 with the maximum pressure incoming air.
Die Reihenfolge der Compressionen und Expansionen, sowie die jeweiligen Druckhöhen und Temperaturen sind in vorliegendem Beispiel folgende:The order of the compressions and expansions, as well as the respective pressure levels and temperatures are as follows in the present example:
Der Compressor C1 entnimmt Luft von 1,10C. und ι Atmosphäre Druck aus dem Kühlraum A, comprimirt sie auf 0,6385 ihres Volumens, wobei der Druck auf 1,8827 Atmosphären und die Temperatur auf 56,50C. steigt; hierauf tritt die Luft in das Kühlreservoir Ji1, worin ihre Temperatur auf 21,10C. sinkt; das Volumen nimmt bei gleichbleibendem Druck jetzt 0,569s des ursprünglichen Volumens ein. Dieses Volumen mit 1,8827 Atmosphären Druck bei 21,10C. tritt in den zweiten Compressor, wird dort auf 0,3732 des ursprünglichen Volumens comprimirt, der Druck steigt hierbei auf 3,4188 Atmosphären und die Temperatur auf 76,80C. So tritt die Luft in das zweite Kühlreservoir JZ2, wo sie abermals auf 21,10C. abgekühlt wird und worin ihr Volumen auf 0,3137 des ursprünglichen Volumens zusammenschrumpft. Mit diesem Volumen unter 3,4188 Atmosphären Druck bei 21,10C. tritt die Luft in die dritte Compressionsmaschine C3. The compressor C1 draws air from 1,1 0 C. and ι atmospheric pressure from the cooling space A, they are compressed on 0.6385 of its volume, with the pressure on 1.8827 atmospheres and the temperature rises to 56.5 0 C. ; then the air passes into the cooling reservoir Ji 1, wherein its temperature is lowered to 0 C. 21.1; the volume now takes up 0.569s of the original volume at constant pressure. This volume with 1.8827 atmospheres pressure at 21.1 0 C. enters the second compressor, is compressed there to 0.3732 of the original volume, the pressure rises in this case to 3.4188 atmospheres and the temperature at 76.8 0 C . Thus, the air enters the second cooling reservoir JZ 2 where it is again cooled to 0 C. 21.1 and wherein shrinks in volume to 0.3137 of the original volume. With this volume of less than 3.4188 atm at 21.1 0 C. The air enters the third Compression Machine C. 3
Hierin wird das Volumen auf 0,1335 des ursprünglichen Volumens comprimirt, der Druck steigt auf 11,4 Atmosphären und die Temperatur auf 144,1° C. So tritt die Luft in den dritten Kühler i?3, wo sie abermals auf 21,1° C. abgekühlt wird, während gleichzeitig das Volumen auf 0,0941 des ursprünglichen Volumens reducirt wird und der Druck derselbe bleibt. Alsdann tritt die Luft in die erste Expansionsmaschine E1, wo der Druck von 11,4 Atmosphären auf 5 Atmosphären sinkt und das Volumen auf 0,168 806 des ursprünglichen Volumens erhöht wird, während gleichzeitig die Temperatur auf 41,6° C. sinkt.Here the volume is compressed to 0.1335 of the original volume, the pressure rises to 11.4 atmospheres and the temperature to 144.1 ° C. The air enters the third cooler i? 3 , where it is cooled again to 21.1 ° C., while at the same time the volume is reduced to 0.0941 of the original volume and the pressure remains the same. The air then enters the first expansion machine E 1 , where the pressure drops from 11.4 atmospheres to 5 atmospheres and the volume is increased to 0.168 806 of the original volume, while at the same time the temperature drops to 41.6 ° C.
In diesem Zustand tritt die Luft in die Röhren H1 h1, welche innerhalb des Kühlraumes liegen, entzieht den Rohrwandungen Wärme und nimmt diese Wärme in sich auf, so dafs die Temperatur der Luft von — 41,6° C. auf — 4,40C. steigt, also immer noch 5,5° C. tiefer ist, als die Temperatur der Luft in dem Kühlraum, und letztere somit auch abgekühlt wird. Auf diesem Wege durch die Röhren H1 hx vergröfsert sich das Volumen von 0,168806 auf 0,19583 des ursprünglichen in C eingeführten Volumens. Aus dem Reservoir ZT? tritt das letztgenannte Volumen mit einer Temperatur von — 4,4° C. und 5 Atmosphären Druck in die zweite Expansionsmaschine, worin der Druck auf 2,25 Atmosphären sinkt und das Volumen auf 0,3449 des ursprünglich in i1 gebrachten Volumens anwächst; hierbei sinkt die Temperatur wieder auf — 60,i° C. Hierauf tritt die Luft durch die zweite Serie von Röhren IPA3, wo die Temperatur der Luft abermals auf — 4,4° C. steigt und das Volumen auf 0,4352 des urprünglich in c1 gebrachten Volumens anwächst. Dieses Volumen tritt schliefslich in die letzte Expansionsmaschine E3, wo der Druck auf den ursprünglichen Druck von ι Atmosphäre zurücksinkt, und das Volumen 0,776 des ursprünglichen Volumens wird, während die Temperatur wieder auf — 60,i° C. sinkt.In this state the air enters the tubes H 1 h 1 , which are located inside the cooling space, extracts heat from the tube walls and absorbs this heat, so that the temperature of the air of - 41.6 ° C. - 4, 4 0 C. rises, so it is still 5.5 ° C. lower than the temperature of the air in the cold room, and the latter is therefore also cooled down. In this way through the tubes H 1 h x the volume increases from 0.168806 to 0.19583 of the original volume introduced in C. From the ZT reservoir? the latter volume enters the second expansion machine at a temperature of -4.4 ° C. and 5 atmospheres pressure, in which the pressure drops to 2.25 atmospheres and the volume increases to 0.3449 of the volume originally placed in i 1 ; the temperature drops again to -60.1 ° C. The air then passes through the second series of tubes IPA 3 , where the temperature of the air rises again to -4.4 ° C and the volume to 0.4352 of the original volume brought in c 1 increases. This volume finally enters the last expansion machine E 3 , where the pressure drops back to the original pressure of ι atmosphere, and the volume becomes 0.776 of the original volume, while the temperature drops again to -60.1 ° C.
In diesem Zustand tritt die Luft aus der Auslafsröhre H3 in den zu kühlenden Raum A. In dieser Röhre steigt die Lufttemperatur auf die oben angeführte Höhe, so dafs keine Nebel beim Austritt entstehen können.In this state the air exits the outlet pipe H 3 into the room A to be cooled. In this pipe the air temperature rises to the above-mentioned level, so that no mist can arise when it emerges.
Diese Röhre IP kann übrigens auch mit einem Reservoir, wie die anderen Röhren H1 H^ verbunden werden; aus diesem Reservoir entnimmt dann der Compressor C1 die nöthige Luft, so dafs ein geschlossener Luftstrom durch den ganzen Apparat circulirt.Incidentally, this tube IP can also be connected to a reservoir like the other tubes H 1 H ^ ; The compressor C 1 then takes the necessary air from this reservoir, so that a closed stream of air circulates through the whole apparatus.
Den oben angeführten Compressions- und Expansionsverhältnissen u. s. w. entsprechen die Dimensionen, welche die Zeichnung angiebt. Es versteht sich von selbst, dafs alle Zahlen blos Beispiele sind, um die Erfindung zu erklären. Sowohl die Dimensionen der verschiedenen Cylinder u. s. w. als auch ihre AnzahlThe above-mentioned compression and expansion ratios and so on correspond to Dimensions given by the drawing. It goes without saying that all numbers are merely examples to explain the invention. Both the dimensions of the different Cylinders and so on, as well as their number
können je nach Gröfse des zu kühlenden Raumes und der erlangten Temperatur geändert werden.can be changed depending on the size of the room to be cooled and the temperature achieved will.
Ueber die Construction der Compressions- und Expansionsmaschinen wird ebenfalls keine Voraussetzung gemacht.Neither is there any mention of the construction of the compression and expansion machines Requirement made.
In der Zeichnung sind für die Compressoren sogenannte Clayton-Luftcompressoren, und für die Expansionsmaschinen sogenannte Bucheyes, automatische Maschinen, angenommen. Nach Belieben kann aber auch irgend eine andere Art von Compressions- und Expansionsmaschinen gewählt werden; wesentlich sind die Verhältnisse ihrer Gröfse zu einander und die Verbindung derselben mit den Kühlapparaten, wodurch ihre eigenthümliche Wirkung hervorgerufen wird.In the drawing are so-called Clayton air compressors for the compressors, and for the expansion machines called Bucheyes, automatic machines, were adopted. To However, any other type of compression and expansion machine can also be used to get voted; What is essential are the proportions of their sizes to one another and their connection the same with the cooling apparatus, thereby producing their peculiar effect will.
Die Expansionsmaschinen sind, wie aus Fig. 8 und 9 hervorgeht, innerhalb des Kühlraumes angeordnet, während die Compressoren, die Kühlapparate und der Motor B sich aufserhalb desselben befinden.The expansion machines are, as can be seen from FIGS. 8 and 9, arranged inside the cooling space, while the compressors, the cooling apparatus and the motor B are located outside the same.
Der Raum A. hat eine vorspringende, überhängende Kammer, welche die Expansionsmaschinen aufnimmt. Auf diese Weise wird Kälteverlust durch Strahlung in die freie Luft vermieden, und alle erzeugte Kälte zur Kühlung der Luft in A angewendet.Room A. has a protruding, overhanging chamber that houses the expansion machines. In this way, the loss of cold due to radiation into the open air is avoided and all cold generated is used to cool the air in A.
Die Kühlapparate sind, wie schon bemerkt, von besonderer Construction, wie aus Fig. 4 bis 7 hervorgeht.As already noted, the cooling devices are of a special construction, as shown in FIG. 4 to 7 emerges.
Ein Gehäuse nimmt die Luft, welche gekühlt werden soll, auf; innerhalb des Gehäuses sind zwei Schaaren von horizontalen Röhren 2 und 3 angebracht, welche sich rechtwinklig kreuzen. Sie münden sämmtlich in die Wandungen von 1 und sind auf eine unten näher zu beschreibende Weise mit einander in Verbindung gesetzt.A housing takes in the air to be cooled; are inside the case two sets of horizontal tubes 2 and 3 attached, which cross each other at right angles. They all open into the walls of 1 and are to be described in more detail below Way connected with each other.
Kaltes Wasser tritt nun unten durch die sich gabelnde Röhre 4 in beide Schaaren von Röhren ein und durchströmt dieselben infolge der Anordnung der Verbindungsstücke 5x im Zickzack von unten nach oben, und verläfst die Röhren durch die für beide Schaaren gemeinsame Ausflufsröhre 6.Cold water now enters at the bottom through the bifurcating tube 4 into both sets of tubes and flows through them 5 x in a zigzag from bottom to top due to the arrangement of the connecting pieces, and exits the tubes through the outflow tube 6 common to both sets.
Die Röhren 2 und 3 sind ähnlich wie die Feuerrohren in Locomotivkesseln in der Wandung von ι befestigt; ihre Mündungen sind konisch ausgebohrt. In die Mündungen von je zwei benachbarten Röhren passen die kegelförmig gestalteten Enden von U - förmig gebogenen Röhren 5 *, welche am Scheitel einen Ansatz 8 tragen, auf welchen die Schraube 11 drückt.The tubes 2 and 3 are similar to the fire tubes in locomotive boilers in the wall attached by ι; their mouths are drilled conically. In the mouths of each Two adjacent tubes fit the tapered ends of U-shaped curved ones Tubes 5 *, which have a shoulder 8 at their apex, on which the screw 11 presses.
Sämmtliche Schrauben 11 befinden sich in Stangen q, welche das Gehäuse 1 gitterartig umgeben;All screws 11 are in rods q which surround the housing 1 like a grid;
Diese so construirten Kühler R1 R1 Rz werden am zweckmäfsigsten unter den Expansionsmaschinen in den Trägern der letzteren angeordnet, wie Fig. 3 zeigt.These coolers R 1 R 1 R z constructed in this way are most expediently arranged under the expansion machines in the carriers of the latter, as FIG. 3 shows.
Die Apparate, durch welche die in den Expansionsmaschinen erzeugte Kälte auf die Luft des Kühlraumes A übertragen wird, sind einfache Röhren ZT1 W1, mit denen die ebenfalls röhrenförmigen Reservoirs hl A3 verbunden sind. Sie müssen eine derartige lichte Weite haben, dafs die ausgestofsene, theilweise expandirte Luft sie mit der nöthigen Geschwindigkeit durchströmen kann. Die Länge der Röhren ist so grofs zu machen, dafs eine genügend gröfse, kalte Oberfläche entsteht, damit die Luft auf die gewünschte Temperatur erwärmt wird oder, mit anderen Worten, genügend Kälte an die Rohrwandungen abgegeben werde.The apparatus through which the cold generated in the expansion machines is transferred to the air in the cooling space A are simple tubes ZT 1 W 1 , with which the likewise tubular reservoirs h 1 A 3 are connected. They must have such a clear width that the expelled, partly expanded air can flow through them with the necessary speed. The length of the tubes is to be made so great that a sufficiently large, cold surface is created so that the air is heated to the desired temperature, or, in other words, sufficient cold is given off to the tube walls.
Die Röhren H1 und H3 werden in der Nähe der Decke des Raumes A angebracht und laufen parallel mit den Seiten desselben.The tubes H 1 and H 3 are placed near the ceiling of room A and run parallel to the sides of the same.
Ueber das Ingangsetzen des Ganzen und die Handhabung der verschiedenen Hähne bleibt noch Einiges zu bemerken.What remains is the starting of the whole thing and the handling of the various taps still a few things to note.
Um den Apparat in Gang zu setzen, ist es nöthig, die Kühl- und sonstigen Reservoirs mit Luft von dem erforderlichen Druck zu füllen. Man bedient sich dabei gewöhnlicher Manometer.In order to start the apparatus, it is necessary to bring the cooling and other reservoirs with To fill air of the required pressure. Ordinary pressure gauges are used for this.
Die Hähne c%, c6 und c1 werden so gestellt, dafs Luft an dem Raum A durch die Röhre p'5 nach der Compressionsmaschine C3, und die comprimirte Luft aus letzterer in das Kühlreservoir R3 treten kann, und alsdann wird die Dampfmaschine in Gang gesetzt. Dadurch beginnt auch die Compressionsmaschine Cs zu arbeiten, comprimirt die aus A entnommene Luft und stöfst sie in das Reservoir R%. The taps c % , c 6 and c 1 are set in such a way that air in the space A can pass through the pipe p ' 5 after the compression machine C 3 , and the compressed air from the latter into the cooling reservoir R 3 , and then the Steam engine started. As a result, the compression machine C s also begins to work, compresses the air taken from A and pushes it into the reservoir R % .
Durch diese Luft in Rs wird die Expansionsmaschine E1 getrieben; sie entnimmt die Luft vermittelst der Röhre ρ und stöfst sie in die Kühlröhren H1 h, in welchen der Druck allmälig aufgespeichert wird. Hierauf werden die Hähne f2 und i5 so gestellt, dafs Luft durch die Röhre /u in die Compressionsmaschine C treten kann, und dafs die aus C2 abgehende Luft nach R2 strömt. Die Expansionsmaschine E2 treibt, wenn Hahn £9 geöffnet wird, die Compressionsmaschine C2, die aus .Zs2 abgehende Luft tritt in die Kühlröhren IP A2 ein und aus diesen entnimmt Es die zum Betriebe nöthige Luft.The expansion machine E 1 is driven by this air in R s; it takes the air through the tube ρ and pushes it into the cooling tubes H 1 h, in which the pressure is gradually accumulated. Thereafter, the valves are f i 2 and 5 provided so, that air through the tube and can occur in the compression machine C /, and that the outgoing flow from C2 air after R.sub.2. The expansion machine E 2 drives when the valve 9 is opened, the compression machine C 2 , the air leaving Zs 2 enters the cooling tubes IP A 2 and from these E s takes the air necessary for operation.
Die Compressionsmaschine Cs, welche bis dahin die Luft aus A durch die Röhren /15 entnommen hat, wird jetzt durch Umstellen der Hähne £8 und cz gezwungen, die Luft aus R2 zu entnehmen, so dafs, da nun aus R2 Luft von höherem Druck zuströmt, in ü?2 auch ein höherer Druck entsteht.The compression machine C s , which until then has taken the air from A through the tubes / 15 , is now forced to take the air from R 2 by switching the taps £ 8 and c z , so that now there is air from R 2 flows from higher pressure, in ü? 2 there is also a higher pressure.
Infolge dessen wird auch ein gröfseres Gewicht von Luft in E1 eingeführt; diese Maschine übt dadurch eine gröfsere Kraft aus und stöfst die Luft unter höherem Druck in Ή1 hl, steigert also den Druck in /z1 und entwickelt damit gröfsere Kraft in E2, welche Maschine wieder ihrerseits die Luft unter höherem Druck aus-As a result, a greater weight of air is introduced into E 1 ; this machine exerts a greater force and pushes the air under higher pressure in Ή 1 h l , i.e. increases the pressure in / z 1 and thus develops greater force in E 2 , which machine in turn expels the air under higher pressure.
stöfst und in ft? einen höheren Druck erzeugt. Dieser Druck in P ist jetzt grofs genug, um Es zu treiben, es wird daher der Hahn c2 in der Röhre p11, welcher bis jetzt den Zulafs der Luft durch/14 nach i2 vermittelt hatte, geschlossen und c2 nimmt Luft aus JR1 vermöge der Stellung des Hahnes c*. Zu gleicher Zeit wird die Expansionsmaschine Ez durch Oeffnen des Hahnes cle in Gang gesetzt und die von ihr geleistete Arbeit dient dazu, die Compressionsmaschine C1 zu treiben, welche die Luft durch die Röhre pl direct aus dem Innern des Kühlraumes A empfängt.bump and in ft? creates a higher pressure. This pressure in P is now great enough to drive E s , so the cock c 2 in the pipe p 11 , which up to now had conveyed the admission of air through / 14 to i 2 , is closed and c 2 takes air from JR 1 by virtue of the position of the cock c *. At the same time the expansion machine E z is set in motion by opening the tap c le and the work done by it serves to drive the compression machine C 1 , which receives the air through the tube p l directly from the interior of the cooling space A.
Da nun alle Maschinen sich im Gange befinden, so wird der Druck in den Reservoiren steigen bis zu einer Höhe, bei welcher die aus- und einströmenden Luftmengen von constantem Gewicht sind; denn da jede Maschine nur ein bestimmtes Quantum, welches von der Bewegung des Einlafsschiebers oder Ventiles abhängt, aufnimmt, so wird sie weniger aus jedem Reservoir Ji3 H1 hl IP /z2 entnehmen, als in diese Reservoirs eintritt, und zwar zu jener Zeit, wo die Summe der Volumina der ausgetretenen und eingetretenen Luft einander gleich werden.As all the machines are now in motion, the pressure in the reservoirs will rise to a level at which the quantities of air flowing in and out are of constant weight; for since every machine only takes in a certain quantity, which depends on the movement of the inlet slide or valve, it will take less from each reservoir Ji 3 H 1 h 1 IP / z 2 than it enters these reservoirs, namely to that one Time when the sum of the volumes of air that has passed and that has entered become equal to each other.
Durch Nebenröhren J)10J)11 (jede mit einem Hahn versehen) ermöglicht man den Uebergang der Luft von einer Compressionsmaschine zur anderen, ohne dabei den Kühler zu passiren. Dadurch wird eine höhere Temperatur erzielt. Es ist dies nöthig, wenn das Kühlwasser eine hohe Temperatur hat, was zuweilen in Gruben vorkommt. Nebenröhren /12/13, je mit Halmen versehen, sind vorgesehen, um die Luft von einer Maschine zur anderen zu leiten, wenn eine sehr tiefe Temperatur gefordert wird.By means of secondary tubes J) 10 J) 11 (each provided with a tap), the air can pass from one compression machine to the other without passing through the cooler. This achieves a higher temperature. This is necessary when the cooling water has a high temperature, which sometimes occurs in pits. Besides tubes / 12/13, each provided with blades, are provided for directing the air from one machine to another, if a very low temperature is required.
Wenn diese Nebenröhren geöffnet werden, so mufs die Dampfmaschine B etwas mehr Arbeit leisten als sonst, also etwa mit vollem Dampf arbeiten. Die Temperatur des Kühlwassers wird zu 15,60C. angenommen.When these secondary tubes are opened, the steam engine B has to do a little more work than usual, i.e. work with full steam. The temperature of the cooling water is assumed to be 15.6 ° C.
Zum Entfernen des Condensationswassers aus dem Kühler R hat jeder derselben, wie Fig. 4 und 5 zeigen, am Boden einen Ablafshahn, und zwar wird das Condensationswasser abgezogen nach der ersten Compression und ehe die allerletzte Compression vollendet ist.To remove the condensation water from the cooler R , each of them has, as FIGS. 4 and 5 show, a drainage tap at the bottom, namely the condensation water is drawn off after the first compression and before the very last compression is completed.
Zum Schlufs mögen die Hauptmerkmale und Vorzüge der ganzen Einrichtung gegenüber den bisher gebräuchlichen Maschinen erwähnt werden.Finally, the main features and benefits of the whole facility over the previously used machines are mentioned.
Man erlangt einen hohen Druck und demgemäfs eine starke Expansion und eine daraus folgende grofse Abkühlung ohne übermäfsige Anstrengung der arbeitenden Theile. Der Arbeitsaufwand zum Erzielen der Compression bei hohem Druck ist dabei verhältnifsmäfsig gering. Auch erhält man Gewinn an Kraft aus der Expansion und infolge einer starken Abkühlung.You get a high pressure and accordingly a strong expansion and a consequent great cooling without excessive Effort of the working parts. The amount of work required to achieve the compression high pressure is relatively low. You also get gain in strength from expansion and as a result of a strong cooling.
Die Verluste durch die Undichtheit der Kolben, welche man bei hohem Druck bisher dadurch zu vermindern glaubte, dafs man etwas Wasser in den Compressionscylinder einströmen liefs, sind hier ganz vermieden, indem nur ganz trockene Luft in die Maschine tritt. Dafs die Expansion und ebenso die Compression in selbstthätigen Maschinen stattfindet, ist ein Hauptvortheil.The losses due to the leakage of the pistons, which were previously encountered at high pressure believed to be diminished by the fact that some water flowed into the compression cylinder are completely avoided here, in that only very dry air enters the machine. That the Expansion as well as compression taking place in automatic machines is a Main benefit.
Bei diesem System der dynamischen Abkühlung ist die Methode der integralen Expansion in getrennten Cylindern verlassen und fractionelle, d. h. stufenweise Expansion dafür substituirt.In this system of dynamic cooling, the method is integral expansion left in separate cylinders and fractionelle, d. H. gradual expansion for it substituted.
Claims (3)
Bei dem in Patent-Anspruch ι. angegebenen Verfahren: in Verbindung mit den Luftcompressoren Apparate, welche dem Kühlraum Wärme entziehen und sie an die von einer Maschine zur anderen ziehenden Luft abgeben und Nebenleitungen, durch welche die Luft nach Belieben, auch ohne jene Apparate zu passiren, von einer zur anderen Maschine gehen kann, wodurch (wenn nöthig) eine sehr tiefe Temperatur der expandirten Luft hervorgebracht werden kann.
Bei dem in Patent-Anspruch i. angegebenen Verfahren: die Erwärmung der expandirten Luft vor ihrem Austritt in die Luft des ■Kühlraumes durch einen aus Röhren bestehenden Apparat, welcher im Innern des Kühlraumes angeordnet und wodurch die Bildung von Nebel bei Austritt der Luft verhindert wird, weil die letztere auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher kalte Luft, wenn sie sich mit warmer, feuchter Luft mischt, keine Nebel erzeugt.In the case of the patent claim i. The method mentioned: the connection of the air compressors and coolers with secondary lines through which the air can be passed from one to the other compression machine without being cooled down, whereby one achieves that the compressed air attains a temperature so high that even relatively warm water can serve as a cooling medium.
In the patent claim ι. In connection with the air compressors, devices that extract heat from the cold room and transfer it to the air that is drawn from one machine to another, and secondary lines through which the air can pass from one machine to the other at will, even without passing through these devices can, whereby (if necessary) a very low temperature of the expanded air can be produced.
In the case of the patent claim i. specified method: the heating of the expanded air before it escapes into the air of the cold room by an apparatus consisting of tubes, which is arranged inside the cold room and which prevents the formation of mist when the air escapes, because the latter heats to a temperature which cold air, when mixed with warm, humid air, does not produce fog.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=291925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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