DE150004C - - Google Patents

Description

bet Sa

bet a,nv\vi,tuna

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVl 150004 KLASSE 46 ^. C / 3

In Gasmaschinen werden nur etwa 20 bis 25 Prozent der bei der Verbrennung, des Gases entwickelten Wäfme in Kraft umgesetzt, während der Rest der Wärme durch die Kühlung des Arbeitszylinders, sowie durch die heißen Auspuffgase abgeführt wird.

Die Kühlung des Arbeitszylinders von Gasmaschinen ist unumgänglich nötig und geschah bisher durch Luftkühlung oder vorzugsweise durch in einem Mantelraum um den Zylinder zirkulierendes Kühlwasser.

Man hat versucht, einen Teil der in den Gasmaschinen verloren gehenden Wärme motorisch nutzbar zu machen, indem mittels der Zylinderwärme und mittels der in den Auspuffgasen enthaltenen Wärme gespannter Wasserdampf erzeugt wurde, welcher in einer Dampfmaschine arbeitsleistend expandierte. Dabei wurde die Zylinderwärme zur Verdampfung des in einem Mantel um den Zylinder enthaltenen W'assers benutzt und dadurch der Zylinder selbst gekühlt, während die in den Auspuffgasen enthaltene Wärme mittels eines Röhrenapparates zur Erwärmung und Verdampfung von Wasser teilweise verwendet wurde.

Die Erfolge dieses Verfahrens sind jedoch bisher ungünstige gewesen, und zwar wegen der verhältnismäßig hohen Temperatur, welche zur Erzeugung' von hochgespanntem Wasserdampf nötig ist. Infolge dieser hohen Temperatur wurde einerseits nur eine ungenügende Kühlung des Arbeitszylinders der Gasmaschine erreicht, andererseits auch nur ein verhältnismäßig geringer Teil der in den Auspuffgasen enthaltenen Wärme zur Bildung von Wasserdampf ausgenutzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Kühlung des Arbeitszylinders von Gasmaschinen und zu gleichartiger Erzeugung von Betriebskraft und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Kaltdampfflüssigkeit in einem um den Arbeitszylinder angeordneten Mantelraum mittels der Zylinderwärme und in einem Röhrenapparate mittels der in den Auspuffgasen enthaltenen Wärme verdampft wird. Hierdurch kann einerseits der Arbeitszylinder energisch gekühlt, andererseits Betriebskraft erzeugt werden, indem die mittels der Zylinderwärme und der in den Auspuffgasen "enthaltenen Wärme erzeugten Kaltdämpfe in einer Kaltdampfmaschine arbeitsleistend expandieren, um sodann kondensiert und mittels einer geeigneten Speisevorrichtung zur erneuten Verdampfung zurückgeführt zu werden.

Infolge der niedrigen Siedetemperatur, welche die Kaltdampf flüssigkeiten (Flüssigkeiten mit einer Siedetemperatur von unter o° C. bei Atmosphärenspannung) besitzen, können hochgespannte Kaltdämpfe schon bei verhältnismäßig geringen Temperaturen erzeugt' werden (so ist z. B. bei -)-6o° C. die Spannung von gesättigten Ammoniakdämpfen = 27 kg/qcm, von Schwefligsäuredämpfen = 11 kg/qcm). Es kann daher bei Anwendung des vorstehend gekennzeichneten Verfahrens wegen der niedrigen Temperaturen,

welche die Erzeugung von hochgespannten Kaltdämpfen ermöglichen, sowohl eine energische Kühlung des Arbeitszylinders von Gasmaschinen, als auch ein bedeutender Teil der in den Auspuffgasen enthaltenen Wärme motorisch ausgenutzt werden, so daß die eingangs erwähnten Mißstände, λνεΜαε sich bei der Verwendung der Abwärme aus Gasmaschinen zur Erzeugung von gespanntem Wasserdampf ergeben haben, vermieden werden.

Vorteilhaft erhält der Röhrenapparat, in welchem die Auspuffgase der Gasmaschinen ihre Wärme zur Verdampfung der Kaltdampfflüssigkeiten abgeben, eine höhere Lage als der Zylindermantelraum, damit der letztere mit Kaltdampfflüssigkeit möglichst gefüllt erhalten bleibt.

Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung schematisch dargestellt, mittels welcher das vorstehend gekennzeichnete Verfahren ausgeführt werden kann.

A bezeichnet den Arbeitszylinder der Gasmaschine, welcher von dem Mantelraume B umgeben ist. Die Kaltdampfflüssigkeit strömt durch Rohr 1 in den Mantelraum, verdampft teilweise in demselben durch die in dem Arbeitszylinder A übertragene Wärme und gelangt mit den in B erzeugten Dämpfen in den höher stehenden Röhrenapparat C, um hier mittels der durch Rohr 3 aus dem Zylinder A abströmenden Auspuffgase weiter verdampft bezw. getrocknet zu werden. \^orteilhaft kann das punktiert gezeichnete Rohr 4 angebracht werden, welches eine Zirkulation der Kaltdampfflüssigkeit zwischen Röhrenapparat und Zylindermantelraum ermöglicht. Die in B und C entwickelten Kaltdämpfe strömen durch Rohr 5 zu einer Kaltdampfkraftmaschine, um in derselben arbeitsleistend zu expandieren, sodann kondensiert und mittels einer Speisevorrichtung durch Rohr 1 wieder zum Mantel B und bezw. Röhrenapparat C zurückgeführt zu werden.

Durch die Lage des Röhrenapparates C oberhalb des Mantelraumes B kann ermöglicht werden, daß der Mantelraum mit Flüssigkeit gefüllt erhalten bleibt, um so die notwendige intensive Kühlung des Arbeitszylinders infolge der Dampfbildung aus der Kaltdampfflüssigkeit zu ermöglichen.

Statt des einen Röhrenapparates C können auch mehrere Apparate angeordnet werden; ferner können die Mantelräume mehrerer Zylinder mit einem höherstehenden Röhrenapparat verbunden sein.

Unter »Zylindermantelraum« soll nicht allein der um den Zylinder angeordnete Mantel, sondern auch die Mantelräume der Zylinderdeckel und der Ventilgehäuse verstanden werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Kühlung des Arbeitszylinders von Gasmaschinen und zur gleichzeitigen Erzeugung von Betriebskraft mittels der Abwärme von Gasmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß Kaltdampfflüssigkeit in einem um-den Arbeitszylinder angeordneten Mantelraum mittels der Zylinderwärme und in einem Röhrenapparate mittels der in den Auspuffgasen enthaltenen Wärme verdampft wird, worauf die erzeugten hochgespannten Kaltdämpfe in einer Kaltdampfkraftmaschine arbeitsleistend expandieren, zum Zwecke, den Arbeitszylinder zu kühlen und die Abwärme aus der Gasmaschine arbeitsleistend zu benutzen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.