Yerfalaren zuni Betriebe von lCraftanlagen finit Druckgasgenerator und Druckgasmotor und Kraftanlage.
Da die Verbrennungskraftmaschinen mir mit einer bestimmten Umlaufszahl wirt schaftlich arbeiten, und nicht unter Belastung angelassen ,werden können, so hat man, ins besondere fürden Antrieb von Lokomotiven, vorgeschlagen, den Antrieb statt durch die Verbrennungskraftmaschine, mittelst Druck luftmotoren zu bewirken, für die die Druck luft durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird.
Derartige Anlagen gestatten wohl die Erzeugung von Druckluft hohen Druckes, besitzen jedoch den Nachteil, dass sie drei Maschinen besitzen, die Verbrennungs- kraftmaschine, den Kompressor und den Druckluftmotor. Anderseits sind Kraftanlagen mit Druckgasgeneratoren bekannt, in welchen aus atmosphärischer Luft und Brennstoff ohne nennenswerten Aufwand von äusserer mechanischer Arbeit, lediglich durch Ver brennung unter Druck stehende Verbrennungs gase erzeugt werden, die zum Antrieb von Druckgasmotoren dienen.
Bei derartigen An lagen entfällt wohl die Verbrennungsmotoren- Kraftmaschine und der Kompressor, doch besitzen sie den Nachteil, dass der Druck der Verbrennungsgase nicht hoch ist, so dass die spezifischen Leistungen sowohl des Druckgasmotors, als auch des Druckgas- generators niedrig sind. Mittelst eines solchen thermischen Druckgaserzeugers kann. man nämlich, wenn die Maschine ,bloss verdichtet aber kein Druckgas liefert, höchstens einen Druck von vier bis fünf Atmosphären erreichen, während der bei der günstigsten Lieferung erzielbare Druck je nach der Grösse der schädlichen Räume der Maschine, bloss andert halb bis. drei Atmosphären beträgt.
Ferner müssen in derartigen Druckgasgeneratoren Wärmespeicher verwendet werden, dessen Durchströmungsspaltenzwecks Erzielung hoher Wärmeübergangskoeffizienten bei kleinem schädlichen Raum äusserst eng, zum Beispiel wenige Hundertstel Millimeter weit sind. Derartige Wärmespeicher erzeugen aber beim Durchströmen einen Druckabfall, der im Verhältnis zu der mittelst eines Druck- gasgenerators erzielbaren geringen Druck steigerung einen bedeutenden Verlust bildet.
Die Erfindung betrifft nun eine Kraft anlage, mit mindestens einem Druckgas motor und einem Druckgasgenerator, bei der die erwähnten Nachteile dadurch beseitigt sind. dass die Alrslassgase des Druckgas motors mit einem Druck von mindestens zwei Atmosphären wieder dein Druckgas- gerierator zugeführt werden, in dein die Verbrennung der frischen Ladung stattfindet und eine den dabei entstehenden Verbren- nungsgasen gleiche Mengen derselben aus geschieden wird.
Bei einer derartigen Anlage kann der mittlere Druck trotz des verhältnis mässig geringen Verdichtungsverhältnisses hoch sein. Dadurch kann. sowohl beirr Druckgasmotor, als beim Druckgasgenerator eine günstige spezifische Leistung erzielt werden. Versuche haben ferner ergeben, dass der durch den Reibungswiderstand in den Wärmespeichern erzeugte Druckabfall vom Drucke der durchströmenden Gase praktisch unabhängig ist. Die durch dieser. Druckabfall erzeugten Verluste nehmen daher mit wachsendem Druck im Verhältnis zur Leistung des Generators ab.
Die Zeichnungen betreffen ein Ausfüh rungsbeispiel einer Kraftanlage gemäss der Erfindung für gasförmigen Brennstoff, an hand welcher das Verfahren gemäss der Erfindung im Folgenden beispielsweise be schrieben wird.
Der die Nutzarbeit liefernde Druckgas nrotor a,:, zum Beispiel eine Turbine, wird aus dem Druckgasbehälter d. gespeist. Nach der Arbeitsleistung gelangen die Auslassgase des Druckgasmotors rk in den Druckbehälter d.. Statt einer Druckgasturbine kann eine, oder eine grössere Anzahl anderer Druckgaskraft- maschinen, Kolbenmotoren, Werkzeugma schinen mit Druckgasantrieb zwischen die beiden Behälter d. und d2 eingeschaltet sein.
Die Druckgasbehälter d, und da stehen durch Ventile g beziehungsweise h. mit der obern Seite des Verbrennungszylinders a, des Druckgasgenerators in Verbindung. Im Zylinder alspielt ein als Verdrängen wir- kender ]Kolben ic, der mit einer Kurbelwelle 3 gekuppelt ist.
Auf der untern Seite des Zylinders cci ist der Verbrennungsraum an geordnet, der durch den Wärmespeicher P und die Leitung i rnit dem Kühler e, mit der obern Seite des Zylinders ar in ständig offener Verbindung steht. Im Druckbehälter d ist eine selbsttätige Entwässerungsvorrichtung 12 angeordnet, die Kondenswasser aus scheidet.
An die Kurbelwelle 3 sind noch ange schlossen: die Frischluftpumpe<B>q</B> und die Brennstoffpumpe b, ein Niederdruckmotor k und Messpumpen J,-J.i, die von urrunden Scheiben 01-0r mittelst Hebeln an getrieben werden.
Die Messpumpen sind einerseits durch Leitungen 5 mit Wärrnespeiclrern r-i und r#_, am Zylinder a. und anderseits mit Druckbehältern ir, z, und v verbunden, von denen der eine ir an den Niederdruckmotor k angeschlossen ist, wäh rend die beiden andern : und v von den Pumpen b und q mit Brennstoff beziehungs weise Luft gefüllt werden.
Die Wärme speicher R, r-r und r2 besitzen eine so grolle Wärmekapazität im Verhältnis zu den auf zuspeichernden Wärmemengen, dass die Tem peratur an jeder Stelle derselben konstant bleibt. Der Wärmespeicher I, besitzt auf der warmen Seite zum Beispiel die Temperatur T.-,=1200" und auf der kalten Seite die Temperatur des Fühlers, zum Beispiel 1300'.
Fig. 2 zeigt schematisch den Druckgas generator mit dem Druckgasmotor a:, und in einem 1Zolberih.rbdiagr-amrn der. Druck verlauf im Zylinder u,.
Fig. 3 ist ein Wärmediagramm; in welche... die Ordinaten, die absoluten Temperaturen und die Abszissen. die Entropien darstellen.
Bei der in Fig. :2. gezeichneten untern Totpunktlage des Verdrängers rs befinde.. sich die ganze Gasmasse C im Druckgas generator unter Vernachlässigung der in den Wärmespeichern P, /-i, r::
und der Leitung i, deren Volumen als schädlicher Raum wirkt, befindlichen Menge in dem "kalten Arbeits- raurrr" unter dein. Druck P, von zum Bei spiel 10 Atmosphären des Niederdruck- behälters-di und besitzt die Temperatur Ti des Kühlers' ei, welche gleich der Atmo- sphärentemperatur-angenommen werden soll.
Dieser Zustand entspricht dem Schnittpunkt der Isobare Pi, mit der Isotherme Ti im Wärmediagramm (Fig. 3). Die' ganze Gas masse G denke man sich in drei Teile ge teilt: die als Verdichtungsmenge GP, Förder menge GF und Nutzmenge G" bezeichnet werden sollen.
Während der Verdränger u sich von der untern Totlage um die Strecke hi in die Lage x bewegt, wird die 'mit Gq bezeichnete Verdicbtungsmenge von dem Verdränger zc aus dem kalten Arbeitsraum durch die Lei tung i und den Wärmespeicher R hindurch in den unter dem Verdränger u liegenden "warmen Arbeitsraum11 hinübergeschoben.
Während des Durchganges durch den Wärme speicher werden die Gase von der Tempe ratur Tt der kalten Seite des Wärmespeichers auf die Temperatur T2 der warmen Seite erwärmt. Da das Volumen des Druckgas- generators nicht geändert wird, bewirkt diese Erwämung eine Steigerung des Druckes von 1,1 auf Druck P2, gemäss der Kurve I-II des in Fig. 2 eingezeichneten Dia grammes.
Infolge dieser Drucksteigerung werden die in dem kalten Arbeitsraum ver bleibende Fördermenge G, und die Nutz menge G" adiabatisch vom Druck Pi und der Temperatur Ti auf den Druck P2 und eine entsprechende Temperatur Ta verdichtet.
Dieser Zustandsänderung entspricht die Adia- bate 1-2 des Wärmediagrammes (Fig.3). Ein jedes Teilchen der Menge Go, welches bei einem zwischen Pi und P2 liegendem Drucke mit der Höchsttemperatur T2 des Wärmespeichers in den warmen Arbeitsraum eintritt, erleidet hier eine weitere adiabatische Drucksteigerung bis auf den Druck P2 und erfährt daher eine dieser Drucksteigerung entsprechende Temperatursteigerung über T2. Diese Temperatursteigerungen sind für die einzelnen Anteile von GP verschieden,
und ergeben für die ganze' Menge GP bei Er reichung des Druckes P2 eine mittlere Tem peratur T;,. Es entspricht somit der Zustand der Menge GP nach ihrem" Durchscbnitt in den warmen Arbeitsraum dem Punkte 7 des Wärmediagrammes. Die ganze Zustands änderung der IVIenge-Go@,während der Hub strecke 12.1 versinnlicht- die Linie 1-7 des Wärmediagrammes. Die Menge 9, hat hier bei vom Wärmespeicher eine Wärmemenge Q, aufgenommen, welche für 1 kg die Fläche 9, 1, 7, 12,
9 des Wärmediagrammes dar stellt. Alle während der Hubstrecke hi er folgten Wirkungen sind auf Kosten dieser Wärmemenge Q, entstanden.
Während der Verdränger u sich von der Lage x um die Hubstrecke h2 in die obere Totlage bewegt, wird eine weitere C asmenge, die Fördermenge GF, durch die Leitung<I>i</I> und durch den Wärmespeicher R in den warmen Arbeitsraum hinübergeschoben. Da sich die Druckventile<I>h</I> beim Druck P2 öffnen, bleibt der Druck während der ganzen Förderperiode entsprechend der Strecke II-IH des Kolbenhubdiagrammes ständig P2.
Die Menge G, durchströmt auf ihrem Wege durch die Leitung i den Kühler ei und wird durch diesen gemäss der.Isobarstrecke 2-3 von der Temperatur T3 auf die Kühler temperatur T; abgekühlt. Dabei gibt die Fördermenge<B>0,</B> an den Kühler die Wärme menge Q2 ab, welche für 1 kg der Menge GF durch die Fläche 8, 3, 2, 9, 8 des Wärmediagrammes dargestellt wird.
Die Menge G, tritt-mit der Temperatur Ti in den Wärmespeicher R und erwärmt sich hier bei gleichbleibendem Druck P2, also' gemäss der Isobarstrecke 3-4, !"auf die 'Höchsttempe ratur<I>T2</I> des Wärmespeichers, so _dass ihr Volumen sich auf ,das ss="/"fache ver grössert. Das Gas nimmt aus dem Wärme speicher die Wärmemenge Q, auf, die für 1 kg der Menge GF durch die Fläche 8, 3, 4; 10, 8 des Wärmediagrammes" dargestellt wird.
Während der Förderperiode schieben die Messpumpen y3 und y4 die auf den Druck P2 verdichtete Brennstoffmenge G, und Frischluftmenge Gi durch die Wärme speicher r1 und<I>r2</I> in den warmen Arbeits raum.
Die Frischgase erwärmen sich in den Wärmespeichern r1 und r3 auf deren Höchst- temperatur, welche gleich der Höchsttempe ratur Ts des Wärmespeichers P ist.
T2 liegt oberhalb der Entzündungstemperatur des Brennstoffes, deshalb verbrennt der Brenn stoff beim Eintritt in den warmen Arbeits raum ohne besondere Zündung und teilt die Verbrennungswärme den in dem warmen Ar beitsraum befindlichen Gasen mit, so daf> deren Temperatur bei gleichbleibendem Druck Ms steigt. In Wirklichkeit vermischen sich alle im warmem Arbeitsraum befindlichen Gase miteinander.
Doch denke man sich der Ein fachheit der Erklärung halber, dar die Gas- menge Gz. unverändert in ihrem am Errde der Verdichtungsperiode eingenommenem Zu stand 7 verharrt und die Fördermenge G:. die ganze Wärmemenge Q, aufnimmt;
welche für 1 kg derselben durch die Fläche 10, 4, 5, 11, 10 des Wärmediagrammes dargestellt wird. Während des Hinüberschiebens der Fördermenge G,. und der Verbrennung wird, da das Volumen der beiden Arbeitsräume unverändert bleibt, eine der der Fördermenge GF entsprechende Menge der im kalten Arbeitsraum verbliebenen Verbrennungsgase, die '-%,Tutznrenge G",
durch das Druckventil Ir. verdrängt. Während der Verbrennung und w i älli -end des Abwärtshubes des Verdrängers tz werden die Verbrennungsgase aus dem warmen Arbeitsraum hinausgedrückt.
Beim Passieren des Wärmespeichers P kühlen sie sich auf die Temperatur T, ab, wodurch infolge der Unveränderlichkeit des des Gesamtvolumens ein Druckabfall längs der Kurve III-IV des Kolbenhubdiagramnres eintritt. Wenn der Verdränger 2t den Hub h:
, zurückgelegt und die Stelle y erreieht Trat, ist der Druck bis auf den Druck P1 gesunken. Der leichteren Verständlichkeit halber sei angenommen, dass die auf die kalte Seite zurückkehrende Menge gerade die als Verdichtungsmenge G,. bezeichnete Gasmenge sei, von der angenommen wurde, dar sie im Zustand 7 verharrt sei.
Die ein zelnen Teile der Verdiclitungsnienge machen dann alle jenen Zustandsänderungen in um gekehrter Reihenfolge und in umgekehrtem Sinne durch; welche sie während die Ver- dichtungsperiode durchgemacht haben. Infolge dessen kehrt die Verdichtungsmenge G,_ aus dem Zustand 7 längs derselben Linie<B>7-1</B> in den Anfangszustand ? zurück.
Die Ver- dielrturrgsmenbe G,. gibt hierbei an den Wärmespeielier P für je 1 kg die der Fläche 1\?, 7, 1, 9, l.? entsprechende Wärrnenrenge ab, genau dieselbe Wärrnenienge Q,,. welche sie von demselben während der Verdich- tungsperiode aufgenommen hat.
Die Ver dichtungsmenge hat also im Ganzen weder Arbeit geleistet, noeli Arbeit oder Wärme verbraucht.
Die Filrdermenge. G,. verbleibt während dieser Periode im warmen Arbeitsraum und erleidet cla eine a(Iiabatische Errtspannirrrg vom Druek P= und der Temperatur T, ge i n, <B>)
</B> der- 21diabate .3-ti auf den Druck P und erreicht bei entsprechender Bemessung der eingeführten Brennstoff- und Frischluft- menge (T,, beziehungsweise Gt gerade die obere Temperatur<B>72</B> des ZV ",rmespeicliers.
Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Verdrängers um die Hubstrecke h.,, das heisst von der Stellung -y bis zur untern Totlege, bleibt:
der Druck konstant gleich P.-, denn die Saugventile g öffnen sich und die neue lutzrnenye G" strömt aus dein Niederdruchbehälter cd,, der unter dein gleich bleibenden Dr@uch Pi steht mit der Tempe ratur Ti, also im Anfangszustand 1,
in den kalten Arbeitsraum ein. Die auf die kalte Seite zurüehkehrende F ördermen se GI kühlt sich inzwischen im Wärmespeicher gemäss der Isobarstreeke G-1 von der ' Temperatur 7, auf die Temperatur Z',
ab und kehrt ebenfalls in den Anfangszustand zurück. Sie Gibt hierbei an den Wä.rnrespeicher für jedes Kilogramm die der Fliehe 9, 1,<B>6,</B> 11, 9 ent sprechende < < " < irmerrienje ab. Infolge der l@quidistanz der Isobaren M und P, sind die zwischen den gleichen Isothermen T,
und I'= liegenden Flächen 8, 3), 4, 10, 8 und 9, 1, ii, <B>11,</B> 9 einander kongruent, so mit ist die von der Filrdermenge GF -während der Saugperi-,
de an den Wärmespeicher rückerstattete Wärmemenge gleich der wäh rend der Förderperiode aufgenommenen. Am Ende der Saugperiode ist daher der kalte Arbeitsraum mit Verbrennungsgasen von dem Druck Pi und von der Temperatur T, gefüllt und enthält genau dieselbe Gewichts menge, wie am Anfang der Verdichtungs periode.
Die Fördermenge Cr, hat also den Kreis lauf 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1 durchgemacht, also für jedes \Kilogramm eine der durch die Fläche 1, 2, 4, 5, 6, 1 desselben dar gestellte Wärmemenge äquivalente Arbeit geleistet, welche mit L, bezeichnet werde. Nun ist die Fäche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1 = 8, 3, 4, 10, 8 - 8, 3, 2, 9, 8 -+- 10, 4, 5, 11, 10 -- 9, 1, 6, 11, 9.
Das erste Glied entspricht der vom Wärmespeicher B durch die Fördermenge \ G± aufgenommenen das letzte die von ihr an denselben rückerstattete Wärme, welche einander'.gleich sind, also bleibt 1, 2, 3,425,6,1=10, 4, 5, 11,10-8, 3,<B>2,9,8.</B> Das erste Glied bedeutet hier die jedem Kilogramm der Fördermenge bei der Ver brennung zugeführte Wärmemenge qi, das zweite die von jedem Kilogramm abgeführte Menge q2. Es ist A lf <I>=</I> qi <I>-</I> q2,
wo
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das Wärmeäquivalent der Arbeit bedeutet. Für die ganze Fördermenge G, beträgt die geleistete Arbeit L, <I>=</I> G, <B>1,</B> und die ein beziehungsweise abgeführte Wärme Qi <I>=</I> GF q1 Q2 <I>GF q2,</I> wobei <I>A</I> Lf <I>=</I> Qi - Q2.
In Wirklichkeit sind die Verhältnisse verwickelter, denn die Verdichtungs- und Fördermenge vermischen sich stets und eine jede Elementarmenge der Mischung macht einen besonderen Arbeitskreislauf durch. Das Gesamtergebnis dieser Elementarzyklen ist aber stets dasselbe und wird durch die vier letzten Gleichungen ausgedrückt.
Die erzeugte Arbeit wird unmittelbar auf die Nutzmenge G, übertragen, indem diese vom Zustand 1 auf 2 verdichtet wird. Dies entspricht einer Pumpenarbeit, welche für je 1 kg mit 1n bezeichnet werden soll. Die Verdichtung der ganzen Nutzmenge G" erfordert die Arbeit G" d" und es besteht die Gleichung: Lf <I>-</I> G, 1f <I>-</I> Ga In.
Die auf den Druck P2 und die Tempe ratur Ti verdichtete Nutzmenge tritt in diesem, dem Punkt 2 des Wärmediagrammes entsprechenden Zustand in die Turbine a2 ein, in welcher sie eine adiabatische Ent spannung gemäss der Adiabate 2-1 des Wärmediagrammes erleidet und in dem An fangszustand 1 in dem Niederdruckbehälter di strömt.
In diesem herrscht also der Zustand 1., das heisst der Druck Pi und die Tempe ratur Ti. Aus diesem Behälter wird die Nutzmenge CTn vom Druckgaserzeuger neu angesaugt. Die Nutzmenge führt demnach einen geschlossenen Kreislauf aus, welcher durch die Linie l-2-1 im Wärmediagramm dargestellt wird.
Der Druckgasgenerator ai und der Druckgasmotor a2 bilden infolge dessen zusammen eine Kraftanlage, in wel cher der Druckgasgenerator ai gleichzeitig die Rolle einer Verbrennungskraftmaschine und eines mit dieser gekuppelten Kompres- sors spielt.
Zur Beschreibung der Frischluft- und . Brenngaszufuhr und der Abfuhr einer ent sprechenden Menge Auspuffgase soll der Einfachheit halber angenommen werden, dass für alle drei beteiligten Stoffe dieselben Isobarlinien im Wärmediagramm Geltung haben.
Die Pumpen b und q (Fig. 1) schöpfen die Brennstoffmenge G, und die Frischluft menge G, aus einer Gasquelle beziehungs weise aus der Atmosphäre mit dem Druck Po der Atmosphäre und der Atmosphären temperatur Ti (Fig. 3)..Also im Zustand 13 des Wärmediagrammes. Die Frischgase wer den gemäss der Adiabate 13-l4 auf den Druck P,
verdichtet und in den Druckgas beziehungsweise den Druckluftbehälter z be- ziebungsweise v geschoben. In diesen herrscht also der Zustand 14, das heisst der Druck Pi und die Temperatur To.
Von hier werden die Frischgase durch die Messpumpen yi, y2 (Fig. 1) angesaugt und gemäss der Adia- bate 14-15 (Fig. 3) auf den Druck P:: und auf die Temperatur T7 verdichtet, sodann während der Förderperiode (Fig. 2) durch die Wärmespeicher 7-i und r2 in dein warmen Arbeitsraum gedrückt.
In den Wärme speichern, deren kalte Seite im Beharrungs zustand die Temperatur T7 und die warme die Temperatur Tz# hat, erwärmen sich die Frischgase gemäss der Isobarstrecke 15-4 auf die Temperatur T=, wobei jedes Kilogramm die der _Fläche 16, 15, 4, 10, 16 entspre chende Wärmemenge von den Wärme speichern aufnimmt.
Die Temperatur T2 liegt oberhalb der Zündtemperatur (beispiels weise T--2=12000 abs.), so dass die Frisch gase beim Eintritt in den warmen Arbeits raum sofort verbrennen und sich mit den dort befindlichen Gasen vermischend ihre Verbrennungswärme auf die letzteren über tragen.
Die aus den Frischgasen entstandene Verbrennungsgase, deren Menge Ga=G,,1-Gr ist, erwärmen sich zugleich mit den übrigen Gasen beim gleichbleibenden- Druck P; ge mäss der Isobarstrecke 4-5 auf die Höchst temperatur T4 des Kreislaufes und jedes Kilogramm nimmt hierbei die durch die Fläche 10, 4, 5, 11, 10 dargestellte Wärme menge, das heisst qi auf, insgesamt also C@, (1l. Während der Entspannungsperiode expandiert die Gasmenge G, gemäss der Adiabate 5-6,
wodurch ihr Druck auf Ps und ihre Temperatur auf T2 sinkt. Während der Saugperiode saugen die 31esspumpen y", !/, (Fig. 1) bei gleichbleibendem Druck P, durch die Wärmespeicher ri, f-2 die Auspuff gasmenge Ga ab und schieben dieselbe in den Behälter tti,
wobei sich die ausscheidende. Gasmenge Ga von der Höchsttemperatur Tu der Wärmespeicher auf deren untere Tem peratur T; gemäss der Isobarstrecke 6-17 des Wärmediagrammes abkühlen und an die letzteren für jedes Kilogramm Gas die der Fläche 18, 17, 6, 11, 18 entsprechende Wärmemenge abgeben. Infolge der Äqui- distanz der Isobarlinien Pi und P2 ist diese Fläche der Fläche 16, 15, 4, 10, 16 gleich.
Die llesspumpen y8, J., sind so bemessen, dass durch den Wärmespeicher i@i die der Brennstoffmenge (,#,, und durch den Wärme- speicher y-:, die der Frischluftnienge CTl gleiche Auspuff- und Gasmenge ausströmt.
Bei beiden Wärmespeichern sind die aufgenommenen und abgegebenen Wärmemengen einander gleich, so dass sich auch die Wärmespeicher ri und i@ im Wiii-megieicligewicht befinden.
Aus dem Beh-ilter :r. in dem der Zustand 17, das heil.;t, der Druck P, und die Tem peratur T7 herrscht, gelangen die Auspuff- gase in den Niederdruelkmotor l,:
und ent spannen sich dort unter Leistung Ton Arbeit geinii, der Adiabate 17-19 auf den Atmo sphärendruck P, und auf eine Temperatur Z',). Mit dieser pufft sie schliesslich in die Atmosphäre aus. Die Frischgase und die Auspuffgase führen demnach gemeinsam den Kreislauf 13, 14, 15, 4, ä, 6, 17, 19, 13 aus und jedes Kilogramm leistet eine Fläche dieses Kreislaufes äquivalente Arbeit.
Da die Adiab:tten 17-19 und 14-13 zwischen den gleichen Isobaren liegen, so gilt
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da auch die Adiabaten 17--1=1 und 2-1 zwischen den gleichen Isobaren liegen, gilt:
EMI0006.0097
Aus beiden Gleichungen folgt lig <I>=</I> Ti, das heisst der Punkt 19 liegt mit dem Punkt 2 auf der gleichen Isotherme 13. Infolge der Äcluidistanz der Isobaren Po, Pi und P2 sind die Fluchen 13, ?0, 15, 17. 19, 13, 1 2, 15, 17, "1, 1 einander gleich.
Die Fläche 13, 14, 15, 4, 5, ii, 17, 19. 13 ist daher gleich der Fläche 1, 2, 4, 5, 6, 1 und die Frischgase leisten infolgedessen pro Kilogramm die gleiche Arbeit, wie die Fördermenge G1. Da die Menge der Frischgase nur einen Bruchteil der Fördermenge G, ausmacht, so ist auch ihre Arbeit nur ein Bruchteil der von dieser geleisteten Arbeit.
Bei den bei- spielsweise angenommenen Endtemperaturen des Wärmespeichers Ti = 300 abs., be ziehungsweise T2= 120011 abs. und beidem Verdichtungsverhältnisse
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beträgt die Höchsttemperatur T4 = 1.6500 abs. Die Gase sind also während der Zustandsänderung 4-5 tun T4 <I>-</I> T.- 450' zu erwärmen.
Die hierzu einzuführende \V#Tärme beträgt mit der spezi fischen Wärme<I>c p =</I> 0;31 gerechnet für jedes Kilogramm 2i = 0,31 X 450 0 = 160 Kal/kg.
Bei einem Heizwert des Brenngases, zum Beispiel H = 1650 Kal/kg sind also für jedes Kilogramm Verbrennungsgase G, = 0,085 kg, das heisst 8,5 % an Brennstoff einzuführen. Die Frischluft beträgt etwa das 1,1-fache, also rund 9,5 %,
so dass die Frischgase ungefähr 18 % ausmachen. Da die Frisch- gase während der Förderperiode von aussen in den warmen Arbeitsraum hineingeschoben werden und dort nach erfolgter Verbrennung ein dem Zustand 5 entsprechende Volumen einnehmen, so muss, da das Gesamtvolumen des Druckgasgenerators unveränderlich ist, ein gleiches Volumen Verbrennungsgase aus dem kalten Arbeitsraum nach aussen ver drängt werden.
Die Nutzmenge vergrössert sich demnach um den Betraf; dieses Volumens. Auf die nach aussen gelieferte Nutzmenge wird sowohl die durch die Fördermenge, als auch die durch die Frischgase geleistete Arbeit übertragen. Die mechanische Arbeit der Druckgasturbine a2 ist infolgedessen gleich der Differenz der aua der chemischen Energie der Frischgase entstandenen Ver brennungswärme, das heisst der eingeführten und der abgeführten Wärme äquivalent, welch letztere von der Fördermenge Cr, an den Kühler ei und von den Auspuffgasen während der Zustandsänderung 19-13 an die Atmosphäre abgegeben wird.