DE248547C

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Publication number: DE248547C
Application number: DENDAT248547D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMI'.

PATENTSCHRIFT

- M 248547 KLASSE 46«. GRUPPE^

PAUL WINAND in CÖLN.

und Torpedos.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1911 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Verbrennungskraftmaschinen, welche unter Luftabschluß mit einem flüssigen Brennstoff und mit Tetroxyd als Sauerstoffträger unter Hinzufügung eines die Temperatur herabziehenden gasförmigen Verdünnungsmittels betrieben werden und bei denen die vollständige oder teilweise Verbrennung des Brennstoffes mit dem Stickstofftetroxyd in einer Vorkammer zum

ίο Arbeitszylinder vorgenommen wird, wobei die Gase in den Arbeitszylinder geleitet werden, um dort nur durch Expansion oder durch Volum- oder Druckvermehrung infolge restlicher Verbrennung und darauffolgender Expansion Arbeit zu leisten. Die stetige Verbrennung des Brennstoffes mit Stickstofftetroxyd in der abgeschlossenen Kammer muß nun in einem Brenner geschehen, in welchem der eine der beiden Stoffe in flüssiger, der andere in Gasform zugeführt wird, da sonst eine gute Zerstäubung bekanntlich nicht zu erreichen ist. Und zwar wird man hierbei vorteilhaft das Stickstofftetroxyd und nicht den flüssigen Brennstoff vorher verdampfen, da ersteres einen sehr viel niedrigeren Siedepunkt hat als die in Betracht kommenden Brennstoffe.

Um nun einen möglichst geringen Brennstoffaufwand für diese Vorverdampfung des Tetroxyds zu benötigen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Wärme der aus der Verbrennungskammer abziehenden, der Kraftmaschine zuströmenden Gase hierfür zu benutzen. Allein diese Wärme steht nicht kostenlos zur Verfügung, da es möglich ist, sie in der Kraftmaschine selbst zu verwerten. Die Kraftleistung der Verbrennungskraftmaschine ist nämlich um so größer, je größer das Volumen des in der Verbrennungskammer erzeugten, dem Arbeitszylinder mit gegebenem Druck zuströmenden Arbeitsmittels ist, und dieses Volumen ist direkt der absoluten Temperatur proportional. Man muß allerdings die Temperatur der die Verbrennungskammer verlassenden Gase vor ihrem Eintritt in den Arbeitszylinder herunterziehen, aber das kann nutzbringend nur durch Zusatz einer verdampfenden Flüssigkeit geschehen, indem dabei der Verlust an Volumen durch Abkühlung der Gase ausgeglichen wird durch das Volumen des erzeugten Dampfes. Auf diese Weise wird dem Prozesse keine Wärme entzogen, da die in den Dampf übergegangene Wärme in der Kraftmaschine verwertet wird. Dagegen würde ein Wärmeaustausch der heißen Gase mit dem zuzuführenden Sauerstoffträger, sei es indirekt, sei es durch Vermittlung einer Übertragungsflüssigkeit, das Volumen der Arbeitsgase und damit die Kraftleistung der Maschine vermindern.

Die Erfindung besteht nun darin, daß man die nötige Vorverdampfung des flüssigen Sauerstoffträgers nicht mit Hilfe der Arbeitsgase, sondern mit Hilfe des abfließenden warmen Kühlwassers vornimmt. Es wird also auf diese Weise gleichzeitig die Wärme des Kühlwassers für den Arbeitsprozeß nützlich verwertet, indem diese Wärme wieder in den Arbeitsstoff übergeht.

Natürlich ist die Verwendung des Wärmekühlwassers, das mit etwa 50° die Maschine verläßt, für diese Vorverdampfung des Sauerstoffträgers nur möglich bei Verwendung, eines Stoffes, der einen außerordentlich niedrigen Verdampfungspunkt hat, und das trifft allein bei Tetroxyd zu. Die Verwendung der Wärme der Auspuffgase würde für die Verdampfung nicht in Frage kommen, weil der Wärmeaustauschapparat zwischen Gasen und Flüssigkeiten viel zu voluminös ausfällt, als es für die äußerst beschränkte Räumlichkeit bei den in Betracht kommenden Betrieben erwünscht ist, und weil außerdem auch die von Ausströmgasen bespülten Übertragungsflächen der Rußablagerung ausgesetzt sind, wodurch sie unwirksam werden.

Gerade die Möglichkeit, das warme Kühlwasser der Maschine für die notwendige Vorverdampfung des flüssigen Sauerstoffträgers verwenden zu können, gibt dem Betrieb mit Stickstofftetroxyd einen großen Vorzug vor dem Betriebe mit anderen Sauerstoffträgern.

In der Zeichnung ist eine solche Einrichtung dargestellt. In dem Behälter S befindet sich der Vorrat an Stickstofftetroxyd, im Behälter P ein Vorrat an Petroleum oder eines anderen ähnlichen flüssigen Brennstoffes. Die Verbrennungskammer V ist mit einem Brenner B versehen, welchem einesteils durch das Rohr p^x eine kleine Menge Petroleum, andernteils durch das Rohr t² verdampftes Stickstofftetroxyd zugeführt wird. Es bildet sich unter Luftabschluß eine teilweise Verbrennung und Zerlegung des Stickstofftetroxyds, so daß eine gasförmige sauerstoffreiche Mischung gebildet wird. Durch die Rohre W¹ W² wird in die Verbrennungskammer noch Wasser eingespritzt, um die höhere Temperatur des beteiligten gasförmigen Sauerstoff trägers herunterzuziehen. Der so gekühlte Sauerstoffträger wird in die Maschine M geführt, um in dieser mit dem durch Rohr p² zugeführten Petroleum zu verbrennen und Arbeit zu leisten. Durch die Rohre W¹ und W^s fließt der Maschine Kühlwasser zu, das erwärmt durch Rohr PF⁴ abfließt, um im Verdampfer!) eine Rohrschlange zu umspülen. In letzterer wird das durch das Rohr t^l zugeführte Tetroxyd verdampft, und das verdampfte Tetroxyd wird durch Rohr t² abgeführt. Das ausgenutzte Kühlwasser fließt dann bei W⁶ ab.

Claims

Patent-Anspruch :

Vorrichtung zur Herstellung eines gasförmigen Arbeitsmittels für Unterseeboote und Torpedos durch Verbrennung eines flüssigen Brennstoffes mit einem in flüssiger Form mitgeführten Sauerstoffträger, dadurch gekennzeichnet, daß Stickstofftetroxyd nach vorheriger Verdampfung mit Hilfe des warmen Kühlwassers der Verbrennungskraftmaschine einem Brenner zur Zerstäubung des flüssigen Brennstoffes zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.