CH157123A

CH157123A - Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit in Wärmekraftmaschinen durch Ausnützung der latenten Energie chemischer Substanzen.

Info

Publication number: CH157123A
Authority: CH
Inventors: Joseph Dr Breslauer
Original assignee: Joseph Dr Breslauer
Priority date: 1932-03-11
Filing date: 1932-03-11
Publication date: 1932-09-15

Description

Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit in Wärmekr aftmaschinen durch Ausnützung der latenten Energie chemischer Substanzen. Die bisher gebräuchlichen Verbrennungs maschinen beruhen auf dem Prinzip, dass Brennstoff mit dem Sauerstoff der Luft in einem geschlossenen Raume verbrannt wird; um die auf diese Weise unter hohem Druck und bei hoher Temperatur erhaltene Energie der Verbrennungsgase in mechanische Arbeit umzusetzen.

Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von den bisher gebräuchlichen insbeson dere dadurch, dass die Energie im wesent lichen nicht durch die Oxydation vermittelst des Luftsauerstoffes, sondern hauptsäehlich durch eine Zersetzung gewonnen wird, welche bei einer bestimmten Temperatur spontan eintritt. Wenn die Zersetzungsprodukte Sauer stoff oder leicht zersetzbare Sauerstoffverbin dungen enthalten, kann man durch entspre chenden Brennstoffzusatz und dessen Oxyda tion den Effekt vergrössern. Diese Prozesse werden unter Druck ausgeführt.

Zum Beispiel wird in eine starkwandige Zersetzungskammer, in der zwecks Inbetriebsetzung hohe Tem- peratur herrschen soll, vorgewärmte Ammon- nitratlösung eingeführt. Das Wasser der Lö sung verdampft und Ammonnitrat zersetzt sich nach der Gleichung NH4 . N03 = N20 1- 2 B20 und unter besonderen Umständen auch nach der Gleichung:

2NH4. N0@ --- 2N2 -+- 4H20 -+- 02. Gleichzeitig oder nachher wird eine ver hältnismässig kleine Menge beliebigen Brenn stoffes eingespritzt, wodurch eine Zersetzung von 2N20 in 2N2 und 02 stattfindet und der Brennstoff durch Sauerstoff oxydiert wird.

Die freigewordene Wärme erhöht die Tem peratur der Gase und reicht noch aus zur Erhaltung der für die Zersetzung notwen digen Temperatur, sowie zur Verdampfung des zugesetzten Wassers. Das Wasser wird entweder in Form einer Ammonnitratlösung oder separat in solcher Menge zugesetzt, dass eine Abkühlung der Gase in dem Masse, wie es für die Wärmekraftmaschine nötig ist, hervorgerufen wird. Folgende Zahlen veranschaulichen bei spielsweise den Vorgang: Bei Zugrundelegung eines Druckes von.

100 Atm. und600' C Endtemperatur der Gase, sowie der Vorwärmung der Ammon- nitratlösung bis 180 C vermittelst der Aus puffgase und Annahme zum Beispiel des Benzols als Brennstoff erhält man Zahlen wie folgt: Beim Einführen von 1 kg Ammonnitrat, 1,12 kg Wasser und 0,065 kg Benzol erhält man2,185 kg Gase von einer Zusammen setzung
EMI0002.0008

16 <SEP> Gewichtsprozente <SEP> N2
<tb> 73,5 <SEP> " <SEP> E?C
<tb> 10,5 <SEP> 77 <SEP> C02 Die Expansion dieser Gase ergibt ca.

1,3 PS. eff. Zum Ausführen des Verfahrens kann die in beiliegender Zeichnung schema tisch und beispielsweise dargestellte Einrich tung dienen In dieser Zeichnung bezeichnen 1 eine Pumpe, 2 einen Vorwärmer, 3 ein Schlangen rohr, das in einer dickwandigen Zersetzungs kammer 4 angeordnet ist. Diese Kammer ist inwendig mit einer Ausmauerung 8 aus gefüttert, in die elektrische Widerstände 7 eingebettet sind. Mit der Zersetzungskammer 4 steht einerseits eine Pumpe 5 und ander seits eine Wärmekraftmaschine 6 in Verbin dung.

Mit dieser Einrichtung kann oben be schriebenes Beispiel des Verfahrens folgender massen ausgeführt werden Ammonnitratlösung wird vermittelst der Pumpe 1 durch den durch die Auspuffgase erwärmten Vorwärmer 2 und Schlangenrohr 3 in die heisse Zersetzungskammer 4 eingeführt. Gleichzeitig wird der Brennstoff vermittelst der Pumpe 5 ebenfalls in die Zersetzungs kammer 4 eingespritzt. Nach der Zersetzung des Ammonnitrates und Verbrennung des Brennstoffes werden die entstandenen Gase nach der Anwärmung des Spiralrohres 3, um die Zersetzung zu fördern, in der Wärme kraftmaschine expandiert.

Die Auspuffgase bewirken die Vorwärmung der eintretenden Ammonnitratlauge im Vorwärmer 2. Zur Inbetriebsetzung wird die Zersetzungs kammer 4 zum Beispiel durch elektrische Widerstände 7, die in der Ausmauerung 8 eingebettet sind, bis auf die nötige Zerset zungstemperatur erhitzt.

Auf Grund desselben Prinzipes, der Ge winnung von Volumenenergie durch Zerset zung, können auch ändere chemische Sub stanzen allein oder beliebig gemischt ver wendet werden. Diese können auch in ge schmolzenem Zustande in die Zersetzungs kammer eingeführt werden.

Das beschriebene Beispiel bietet zurzeit und bei normalen Verhältnissen im Vergleich mit den üblichen Kraftmaschinen zwar keine Vorteile, aber in besonderen Fällen kann das Verfahren sehr interessant sein.

Dort wo keine Brennstoffe vorhanden sind, wohl aber Möglichkeit billiger Her stellung von Ammonnitrat, zum Beispiel durch Verwertung Von Wasserkräften vorliegt, kann die Anwendung des Verfahrens wirtschaftlich begründet werden. Dasselbe bezieht sich auf Fälle, wo Kraft benötigt wird, beim Mangel der nötigen Verbrennungsluft zum Beispiel bei den Unterseebooten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit in Wärmekraftmaschinen, durch Aus- nützung der latenten Energie chemischer Sub stanzen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Stoffe in eine Zersetzungskammer eingeführt und dort unter Druck bis auf die Zerset zungstemperatur gebracht werden, wodurch man Gase unter hohem Druck und bei hoher Temperatur erhält, die mechanische Arbeit leisten können. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man mit den ent standenen Zersetzungsprodukten beliebigen Brennstoff verbrennt, wodurch der gewon nene Effekt gesteigert wird. 2.

Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hohe Zersetzungs- respektiv Ver- brennungstemperatur durch Einspritzung von Flüssigkeiten in die Zersetzungs kammer erniedrigt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit separat in die Zerset zungskammer eingespritzt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in Form von Lösun gen in die Zersetzungskammer eingespritzt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Wasser verwendet wird. 6.

Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 2 und 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das Wasser separat in die Zersetzungskammer eingeführt wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 2 und 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das Wasser in Form von Lösungen eingeführt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als chemische Sub stanz Ammonnitrat verwendet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die chemischen Stoffe in geschmolzenem Zustande in die Zer setzungskammer eingeführt werden.