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DE653657C - Process for exploiting low temperature gradients - Google Patents

Process for exploiting low temperature gradients

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Publication number
DE653657C
DE653657C DEH139942D DEH0139942D DE653657C DE 653657 C DE653657 C DE 653657C DE H139942 D DEH139942 D DE H139942D DE H0139942 D DEH0139942 D DE H0139942D DE 653657 C DE653657 C DE 653657C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
temperature
mixture
cooler
stage
Prior art date
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Expired
Application number
DEH139942D
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HORST HESSE DR ING
Original Assignee
HORST HESSE DR ING
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Publication date
Application filed by HORST HESSE DR ING filed Critical HORST HESSE DR ING
Priority to DEH139942D priority Critical patent/DE653657C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE653657C publication Critical patent/DE653657C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Verfahren zur Ausnutzung geringer Temperaturgefälle Es ist von Hirn ein Verfahren beschrieben worden, das dazu dient, ein vorhandenes Temperaturgefälle zu vergrößern. In einem Zylinder soll ein sich hin und her bewegender Kolben Gas von der einen auf die a_ ndere Zylinderseite drängen, das auf diesem Wege in einem Wärmeaustauscher erwärmt wird. Die damit verbundene Ausdehnung erhöht den Druck aller Gasteile adiabatisch und damit ihre Temperatur. Die schon durch den Erwärmer gegangenen Teile erfahren also nachträglich eine weitere Erhöhung der Temperatur über die im Wärineaustauscher. Der umgekehrte Vorgang spielt sich ab, wenn'man das Gas auf seinem Rückweg in einem zweiten Wärmeaustauscher kühlt; hierbei wird das Gas eine tiefere Temperatur annehmen, als sie das Kühlmittel aufweist. Das ursprüngliche Wärmegefälle hat sich also vergrößert.Method of Exploiting Small Temperature Gradients It's from the brain a method has been described which serves to determine an existing temperature gradient to enlarge. In a cylinder a piston is supposed to move back and forth gas pushing from one cylinder side to the other, all in one Heat exchanger is heated. The associated expansion increases the pressure of all gas parts adiabatically and thus their temperature. The ones already through the warmer Gone parts experience a further increase in temperature afterwards about those in the heat exchanger. The reverse process takes place when you do that Cools gas on its way back in a second heat exchanger; here is that Gas assume a lower temperature than the coolant has. The original So the heat gradient has increased.

Es ist daraus der falsche Schluß gezogen worden, daß man diese nachträgliche Temperaturerhöhung bzw. -erniedrigung fortlaufend dem Gas ohne Nachteil entziehen und nutzbar machen könne. Hierbei nimmt jedoch, wie sich durch rechnerische Behandlung beweisen läßt, das anfängliche Temperaturgefälle immer mehr ab. Anwendbar ist das Verfahren nur dort, wo das ursprüngliche Wärmegefälle immer wiederergänzt werden kann. Es eignet sich also zur Vergrößerung .des Temperaturgefälles von Wärmequellen, die reichlich fließen, aber wegen ihres zu geringen Temperaturunterschiedes nicht ausnutzbar -sind, z. B. im Meerwasser verschiedener Tiefe in tropischen Gegenden, in Bergwerken zwischen verschieden tiefen Schichten, durch die Sonnenbestrahlung oder in den Abwässern von Fabrikanlagen. Aber auch in diesen Fällen hat das Verfahren nur Aussicht auf Anwendung, wenn seine Wirkung verstärkt wird.The wrong conclusion was drawn from this that this retrospective Continuously withdraw the temperature increase or decrease from the gas without any disadvantage and make it usable. This, however, increases as it is through computational treatment can prove that the initial temperature gradient decreases more and more. That is applicable Process only where the original heat gradient is constantly being replenished can. It is therefore suitable for increasing the temperature gradient of heat sources, which flow abundantly, but not because of their insufficient temperature difference are exploitable, e.g. B. in sea water of different depths in tropical areas, in mines between layers of different depths, due to solar radiation or in the wastewater from factories. But even in these cases, the procedure prospect of application only if its effect is intensified.

Nach der Erfindung wird die Wirkung des Verfahrens dadurch verstärkt, daß während der Erwärmung des Gases eine Flüssigkeit eingespritzt wird, die zwischen den in Betracht kommenden Temperaturgrenzen einen möglichst hohen Unterschied in der Dampfspannung aufweist, im späteren Verlauf des Hubes verdampft und während der Abkühlung wieder niedergeschlagen wird.According to the invention, the effect of the method is enhanced by that a liquid is injected during the heating of the gas, which between the maximum possible difference in the temperature limits in question the vapor tension, evaporated in the later course of the stroke and during the cooling is reflected again.

Als Gas verwendet man zweckmäßigerweise Helium oder ein anderes einatomiges Gas (mit hohem x) mit möglichst hoher spezifischer Wärme.Helium or another monatomic gas is expediently used as the gas Gas (with a high x) with the highest possible specific heat.

In Abb. i ist das Schema eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. In der Leitung i strömt der kalte Wärmeträger (Temperatur T1) und in 2 der warme (Tempo ratur T2). 3, 3' . . . 3'° und 4, 4' . . . 4" sind die Zylinder, von denen in jeder der hintereinandergeschalteten Stufen je zwei vorhanden sind, deren Kolben zweckmäßigerweise von einer gemeinsamen Kolbenstange 5, 5' : . . 5" hin und her geschoben werden. Die Kolbenstangen müssen untereinander irgendwie zwangsläufig verbunden sein, z. B. von einer gemeinsamen Kurbelwelle angetrieben werden. Die Kolben von je zwei aufeinanderfolgenden Stufen bewegen sich gegenläufig; die Kurbeln sind also hm 18o° versetzt. 6, 6' . . . sind die Kühler, die durch Leitungen i a, i ä . . . i an aus Leitung i den kalten Wärmeträger zugeführt erhalten, welcher hei i b, i b' . . . 10 aus den Kühlern abfließt. 7, 7' .. . sind die Erwärmer, die durch Leitungen 2 a, 2 ä . . 2 an den warmen Wärmeträger aus Leitung 2 zugeführt erhalten, welcher bei 2 b, 2 b' .. . 2 bn aus den Eiwärmern abfließt. Damit das Gas in den Leitungen immer nur iri einer Richtung und nicht wieder zurückströmt, sind Rückschlagklappen 16 eingebaut oder gesteuerte Ventile. An den.mit 17 bezeichneten Stellen muß ein gesteuertes Ventil vorgesehen sein, damit das Gas nicht infolge der vorhandenen Druckunterschiede vorzeitig weiterströmt.In Fig. I the diagram of an embodiment of the invention is shown. The cold heat transfer medium (temperature T1) flows in line i and the warm one (tempo rature T2) flows into line 2. 3, 3 '. . . 3 '° and 4, 4'. . . 4 "are the cylinders, of which there are two in each of the stages connected in series, the pistons of which are expediently pushed back and forth by a common piston rod 5, 5 ':.. 5". The piston rods must somehow necessarily be connected to one another, e.g. B. be driven by a common crankshaft. The pistons of two successive stages move in opposite directions; so the cranks are offset by 18o °. 6, 6 '. . . are the coolers, i ä through lines ia. . . i received the cold heat transfer medium supplied from line i, which is called ib, i b '. . . 10 flows out of the coolers. 7, 7 '... are the heaters, the lines 2 a, 2 ä . . 2 received fed to the warm heat transfer medium from line 2, which at 2 b, 2 b '... 2 bn flows out of the egg heaters. Check valves 16 or controlled valves are installed so that the gas in the lines only flows in one direction and not back again. A controlled valve must be provided at the points marked with 17 so that the gas does not continue to flow prematurely due to the existing pressure differences.

Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende: Aus dem Zylinderraum 3 a strömt das Gas, z. B. Helium, durch Leitung 8 nach dem Eiwärmer 7 und dem Zylinderraum 4a. Die ersten Gasteilchen werden ungefähr auf T2 erwärmt. Durch die Erwärmung der nachfolgenden Gasteilchen und die dadurch herbeigeführte Drucksteigerung erhöht sich die Temperatur der zuerst erwärmten über T2 hinaus, während die zuletzt erwärmten etwa mit der Temperatur T2 in 4a ankommen. Dieser Vorgang wird durch Einspritzen einer leicht verdampfenden Flüssigkeit, z. B. Äther, vorzugsweise gegen Ende des Kolbenhubes verstärkt, da der entstehende Dampf den Druck in 3 a und 4a und damit die darin herrschenden Temperaturen weiter erhöht. So gelingt es, im Zylinderraum 4a eine Temperatur T2 zu erhalten, die wesenflich über T2 liegt.The operation of the system is as follows: From the cylinder space 3 a the gas flows, e.g. B. helium, through line 8 to the egg heater 7 and the cylinder space 4a. The first gas particles are heated to approximately T2. By warming the subsequent gas particles and the resulting increase in pressure the temperature of the first heated beyond T2, while the last heated arrive at about the temperature T2 in 4a. This process is done by injecting an easily evaporating liquid, e.g. B. ether, preferably towards the end of the Piston stroke amplified, since the resulting steam increases the pressure in 3 a and 4 a and thus the temperatures prevailing therein further increased. This is how it works in the cylinder space 4a to obtain a temperature T2 which is substantially above T2.

Bei dem nächsten Kolbenhub wird durch Leitung 9 das entstandene Gemisch nach- der anderen Seite b des Zylinders :4 gedrückt, wobei es einen an den Eiwärmer 7' der nächsten Stufe angegliederten Wärmeaustauscher io' durchströmt. Hier kühlt es sich etwa auf T2 ab, indem es an das Gemisch der nächsten Stufe Wärme abgibt. Bei dem nächsten Kolbenhub strömt das Gemisch durch Leitung i i nach dem Hubraum 3 b, wobei es in dem Kühler 6 an den kalten Wärmeträger Wärme abgibt. Hier wird auch der größte Teil des mitgeführten Dampfes niedergeschlagen. Entsprechend wie bei der Erwärmung die über T2 - liegende Gemischtemperatur T2 erreicht wird, erzielt man hierbei im Zylinderraum 3 b die wesentlich unter T1 liegende Temperatur Tz'. Bei dem nächsten Kolbenhub wird das nur noch wenig Äther enthaltende Gas durch Leitung r2 nach der anderen Zylinderseite gedrückt, wobei es in einem hinter dem Kühler 6' der nächsten Stufe angeordneten Kühler i3'adem Gemisch der nächsten Stufe Wärme entzieht. Hierbei erwärmt es sich etwa auf T1, um nun seinen Kreislauf von vorn zu beginnen. Selbstver-@.ständlich wird der in 6 und 3 b niedergeschlagene Äther in 7 wieder verwendet. Die in der zweiten Stufe sich abspielenden Vorgänge sind die gleichen wie in der ersten Stufe; nur erreicht das Gemisch infolge der zusätzlichen Erwärmung bzw. Abkühlung in io' bzw. 13' die Temperaturen T2" und 7-1", die noch über T2 bzw. unter Ti liegen, und so fort in allen weiteren Stufen, bis das Gemisch.der letzten Stufe in einem Wärmeaustäuscher 14 zur Ausnutzung seiner Temperatur von T2rz his auf T9 herab und in einem Wärmeaustauscher 15 zur Ausnutzung seiner Temperatur von Tln bis zu T1 herauf verwendet wird.During the next piston stroke, the resulting mixture is pressed through line 9 to the other side b of the cylinder: 4, whereby it flows through a heat exchanger io 'attached to the egg heater 7' of the next stage. Here it cools down to about T2 by giving off heat to the mixture in the next stage. During the next piston stroke, the mixture flows through line ii to the displacement 3b, giving off heat to the cold heat transfer medium in the cooler 6. This is also where most of the steam carried along is deposited. Corresponding to the way in which the mixture temperature T2 above T2 is reached during the heating, the temperature Tz 'in the cylinder space 3b is achieved, which is substantially below T1. During the next piston stroke, the gas, which contains only a little ether, is pushed through line r2 to the other side of the cylinder, in which case it extracts heat from the next stage in a cooler located behind the cooler 6 'of the next stage. It warms up to about T1 in order to start its cycle all over again. Of course, the ether precipitated in 6 and 3b is reused in 7. The processes taking place in the second stage are the same as in the first stage; only as a result of the additional heating or cooling in io 'and 13' does the mixture reach temperatures T2 "and 7-1", which are still above T2 or below Ti, and so on in all further stages until the mixture. the last stage is used in a heat exchanger 14 to utilize its temperature from T2rz up to T9 and in a heat exchanger 15 to utilize its temperature from Tln up to T1.

Eine weitere Ausnutzung, z. B. von T2n bis auf T1 herab und von Tin bis zu T2 herauf ohne Unterbrechung, ist deswegen ungünstig, weil die starken Temperaturänderungen des Gemisches auch große Druckänderungen mit sich bringen. ,Dadurch würde die Temperatur der zuletzt zur Ausnutgung kommenden Gemischteilchen eines Hubraumes schon vorher herabgedrückt (bei heißem Gemisch) bz-w. erhöht (bei kaltem Gemisch). Ein großer Teil der erreichten Vergrößerung des Wärmegefälles würde also verlorengehen. Deswegen nutzt man am besten das Gemisch nur zwischen T? und T2 bzw. Tln und T1 aus, während man zur Erwärmung beispielsweise von T1 bis nahe an T2 und zur Abkühlung beispielsweise von T2 bis nahe an T1 die ursprünglich gegebenen Wärmeträger verwendet.Another exploitation, e.g. B. from T2n down to T1 and from Tin up to T2 without interruption, is unfavorable because of the large temperature changes of the mixture also bring about large changes in pressure. , This would increase the temperature the mixture particles of a displacement that are last to be used beforehand pressed down (when the mixture is hot) or increased (with a cold mixture). A large Part of the achieved increase in the heat gradient would therefore be lost. Because of this is it best to use the mixture only between T? and T2 or Tln and T1 off while for heating, for example, from T1 to close to T2 and for cooling, for example the originally given heat transfer medium is used from T2 to close to T1.

Deshalb ist auch in der eben beschriebenen Anordnung Abkühlung und Erwärmung des Gemisches immer in zwei Abschnitten vorgenommen, nämlich z. B. zwischen 4a und 4b und zwischen 4 b und 3 b, nicht in einem Abschnitt, d. h. daß das Gemisch von 4a durch io' und dann 6 nach 3 b geleitet würde, ohne durch 4b gegangen zu sein-Ein anderes Schema der Ausführung ist in Abb. 2 dargestellt. Im Gegensatz zum vorigen- besteht es nur aus einer Stufe. In der Leitung 18 strömt der kalte Wärmeträger, in 1g der warme. 2o und 21 sind die Zylinder. Diese liegen unmittelbar hintereinander und sind durch eine Wand 24 voneinander getrennt, in der sich verschließbare Öffnungen befinden. Durch die Kolbenstange werden die beiden Kolben gleichmäßig hin und her bewegt. 22 ist der Kühler, 23 der Eiwärmer.Therefore, in the arrangement just described, there is cooling and The mixture is always heated in two stages, namely z. B. between 4a and 4b and between 4b and 3b, not in a section, i.e. H. that the mixture from 4a through io 'and then 6 to 3b without having passed through 4b-A Another design scheme is shown in Fig. 2. In contrast to the previous it consists of only one stage. The cold heat transfer medium flows in line 18, in 1g the warm one. 2o and 21 are the cylinders. These are directly behind one another and are separated from one another by a wall 24 in which there are closable openings are located. The piston rod moves the two pistons back and forth evenly emotional. 22 is the cooler, 23 is the egg warmer.

Die Arbeitsweise ist zunächst wieder dieselbe wie beim vorhergehenden Beispiel. Kaltes Gas -von der Temperatur T, wird durch den Kolben vom Hubraum 2o a durch den Eiwärmer 23 nach dem Hubraum 2 i a geschoben, wobei es erwärmt und mit einem Dampf nahezu gesättigt wird. Die erreichte Temperaturspitze T2 über T2 wird nun aber nicht wie im vorigen Beispiel an die zweite Stufe abgegeben, sondern dient in der einen allein vorhandenen dazu, die Wirkung zu erhöhen; denn es liegt in der Natur des Vorganges, daß die Überschreitung der durch die beiden Wärmeträger gegebenen Temperaturgrenzen um so größer ist, je größer das gegebene Temperaturgefälle. Da man nach dein ersten Hub TZ als gegebene obere Temperaturgrenze ansehen kann, wird man bei der Kühlung im Kühler 22 tiefer unter T1 gelangen, als wenn man von 72 ausginge. Man gelange. im Hubraum 2o a bis Ti . Beim zweiten Kreislauf des Gemisches wird T2' über- und darauf Ti unterschritten. Der Kreislauf wird so lange wiederholt, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist. Diese kann entweder hoch oder tief sein. In Abb. 2 ist der Fall dargestellt, daß die hohe Temperatur nutzbar gemacht werden soll. Entsprechend ist das Schema für Ausnutzung der tiefen Temperatur. Ist also die Temperatur genügend hoch, so wird der Dreiwegliahn 25 so verstellt, daß das heiße Gas, statt in den Kühler zu gelangen, zur V erwendungsstclle abfließt. Zugleich wird die Wand 24. verschlossen. In den Raum 2 1 b wird daher ausgenutztes Gas von der Verwendungsstelle gesaugt, während das Gas in Raum 2o b, das nun nicht mehr durch die Wand 24 nach 2 i b strömen kann, gezwungen wird, seinen Weg durch den gleichzeitig geöffneten Hahn 26 und den Kühler 22 in den Zylinderraum 2o a zu nehmen. Dieses Gas macht nun nach Zurückführung der Hähne 25 und 26 in die Anfangsstellung und Öffnung der Durchtrittsöffnungen in der Wand 2.1. den Kreislauf so lange durch, bis die gewünschte Temperatur wieder erreicht ist.The mode of operation is initially the same as in the previous example. Cold gas - at the temperature T is pushed by the piston from the displacement 2o a through the egg heater 23 to the displacement 2 in general, where it is heated and almost saturated with a steam. The temperature peak T2 reached above T2 is not passed on to the second stage as in the previous example, but rather serves to increase the effect in the one that is alone; because it is in the nature of the process that the exceeding of the temperature limits given by the two heat carriers is greater, the greater the given temperature gradient. As can be seen as given upper temperature limit to your first stroke TZ, one will arrive at the cooling in the cooler 22 deeper below T1, as if it were of 7. 2 Get there. in displacement 2o a to Ti. In the second cycle of the mixture, T2 'is exceeded and then Ti is undershot. The cycle is repeated until the desired temperature is reached. This can be either high or low. In Fig. 2 the case is shown in which the high temperature is to be made usable. The scheme for utilizing the low temperature is corresponding. If the temperature is high enough, the three-way lanyard 25 is adjusted so that the hot gas, instead of getting into the cooler, flows off to the point of use. At the same time the wall 24 is closed. In the room 2 1 b, used gas is therefore sucked from the point of use, while the gas in room 2o b, which can no longer flow through the wall 24 to 2 ib, is forced to make its way through the simultaneously open tap 26 and the Take cooler 22 into the cylinder space 2o a. This gas now makes 2.1 after the taps 25 and 26 have been returned to the initial position and the openings in the wall open. the cycle until the desired temperature is reached again.

Auch hier gilt das bereits Gesagte, daß das Gas bei der Ausnutzung nicht zu stark abgekühlt werden darf. Darum sind auch die Räume 2o b uni 2i b vorgesehen. Würde man von der Verwendungsstelle das Gas unmittelbar durch 23 nach 2o zurückleiten, so würde infolge der Zusammenziehung des Gases im Kühler das noch nicht ausgenutzte Gas vorzeitig expandieren, also an Energie einbüßen.Here, too, what has already been said applies that the gas is used when it is used must not be cooled down too much. This is why the rooms 2o b and 2i b are also provided. If the gas were to be led back from the point of use directly through 23 to 2o, as a result of the contraction of the gas in the cooler, what has not yet been used would be Expand gas prematurely, i.e. lose energy.

Will man ein Wärmegefälle zur Kraftgewinnung erhalten, so kann man entweder den warmen Wärmeträger aus Leitung iy mit dem kalten Gas oder den kalten Wärmeträger aus Leitung 18 mit dem warmen Gas zusammenarbeiten lassen.If you want to get a heat gradient to generate power, you can either the warm heat transfer medium from line iy with the cold gas or the cold Let the heat transfer medium from line 18 work together with the warm gas.

Um zu erreichen, daß bei jedem Doppelhub eine ausnutzbare Gasmenge anfällt, kann das Schema nach Abb.2 so entwickelt werden, -daß das Gas nicht in einem und demselben Zylinderpaar mehrere Male umläuft, sondern mehrere Zylinderpaare je einmal durchläuft. Diese Ausführung veranschaulicht Abb.3. -Die Bezeichnungen 18 bis 23 haben dieselbe Bedeutung wie im Schema nach Abb. 2: Die Zylinder haben hier nur einen Hubraum. Die Vereinigung zweier einfach wirkenden zu einem doppelt wirkenden Zylinder hätte den Nachteil des Überfließens von Wärme von den heißen Teilen 21 a, 2iä .. . zu den kalten 2oa, 2oä . . .. In order to achieve a usable amount of gas with every double stroke, the scheme according to Fig. 2 can be developed so that the gas does not circulate several times in one and the same pair of cylinders, but rather passes through several pairs of cylinders each once. This design is illustrated in Figure 3. -The designations 18 to 23 have the same meaning as in the scheme according to Fig. 2: The cylinders here only have one displacement. The combination of two single-acting cylinders to form a double-acting cylinder would have the disadvantage of overflowing heat from the hot parts 21a, 2iä ... to the cold 2oa, 2oä . . ..

Auf dem Wege vom Hubrauin.2o a nach 2i a wird das Gas im Eiwärmer 23 geheizt und mit Dampf angereichert, wie oben beschrieben. Es erhält dadurch im Hubraum 2 1 a eine über T2 liegende Temperatur T2'. Darauf wandert das Gas nach dem Zylinder 2o ä , wobei es im Kühler 22 gekühlt und ein großer Teil des Dampfes niedergeschlagen wird. Der Unterschied gegen die vorige Schaltung (Abb.2) besteht nur darin, daß das Gas nicht wieder nach Zylinder 2o a zurückkehrt. Die Wärmewirkung ist genau dieselbe. Zwischen 2oci und '2i d wiederholt sich der Vorgang, der zwischen 2o a und 21 a stattfand, nur mit größeren Temperaturunterschieden des Gemisches und so fort, bis das Gas im Zylinder 2o an die gewünschte tiefe Temperatur 7'1't erreicht hat.On the way from Hubrauin.2o a to 2i a, the gas is heated in the egg heater 23 and enriched with steam, as described above. As a result, it receives a temperature T2 'above T2 in the displacement 2 1 a. The gas then migrates to the cylinder 20, where it is cooled in the cooler 22 and a large part of the vapor is precipitated. The only difference to the previous circuit (Fig.2) is that the gas does not return to cylinder 2o a. The heating effect is exactly the same. The process that took place between 2o a and 21 a is repeated between 2oci and 2i d, only with larger temperature differences of the mixture and so on, until the gas in the cylinder 2o has reached the desired low temperature 7'1't.

Von 2o an wird das Gas durch die Leitung 27 zur Verwendungsstelle geschoben, von der es nach dem Zylinder 28 zurückkehrt. Aus diesem wird es beim nächsten Hub nach Zylinder 2o a zurückgedrückt und beginnt dann seinen Kreislauf von neuem. Der Zylinder 28 ist deswegen nötig, weil Zylinder 20 a zugleich mit 2o an entleert wird und infolgedessen das von der Verwendungsstelle mittelbar durch den Kolben aus 2o an abgeschobene Gas nicht sofort von 2o a aufgenommen werden kann; dazu dient der Zylinder 28. Wollte man aber das heiße Gas, etwa aus 2i ä , ausnutzen und von der Verwendungsstelle unmittelbar nach :2o a leiten, wenn nötig, unter Einschaltung eines Kühlers davor, so würde die erwähnte nachteilige Rückwirkung der zu starken Abkühlung eintreten. Man brauchte also auch einen Aufnahmeraum wie Zylinder 28, in dem etwa die Temperatur T2 herrschen- miißte, und außerdem noch einen zweiten, da der erste Aufnahmeraum im gleichen Takt mit Zylinder 20a arbeiten würde und infolgedessen das Gas nicht unmittelbar in diesen abschieben könnte. Es ist also vorteilhafter, wenn die Anlage als Kühlanlage arbeiten soll, mit der unteren Temperatur T1 den Vorgang zu beginnen und, wenn sie als Heizanlage arbeiten soll, mit der oberen Temperatur T2. , Wenn man die vorstehend erläuterten Ausführungen unter dem Gesichtspunkt betrachtet, wie sich das Gas und die Wärme dabei verhalten, so findet man folgende Einteilung Abb. r : Gas bleibt in der Stufe, Wärme wandert; Abb.2: Gas bleibt in der Stufe, Wärme bleibt in der Stufe: Abb. 3: Gas wandert, Wärme wandert. Es bleibt noch eine vierte Möglichkeit, daß die Wärme in der Stufe bleibt und das Gas in die nächste wandert. Dieses muß dann die .erreichte Temperaturspitze an das in derselben Stufe nachfolgende Gemisch abgeben, dieses wieder seine Temperatur an das drittfolgende usw., bis die gewünschte Temperatur erreicht ist und das auf diese erwärmte Gas zur Verwendung abgeführt wird. Dies tritt nacheinander für alle Stufen ein. Das Schema soll hier nicht näher ausgeführt werden.From 20 on, the gas is pushed through the line 27 to the point of use, from which it returns to the cylinder 28. From this it is pushed back on the next stroke to cylinder 2o a and then begins its cycle again. The cylinder 28 is necessary because cylinder 20a is emptied at the same time with 2o on and consequently the gas pushed off indirectly by the piston from 2o on from the point of use cannot be immediately taken up by 2o a; cylinder 28 is used for this purpose, but if one wanted to use the hot gas, for example from 2i ä, and direct it from the point of use directly to: 2o a, if necessary, with a cooler switched on in front of it, the aforementioned disadvantageous reaction of excessive cooling would occur . So you also needed a receiving space such as cylinder 28, in which the temperature should be T2, and also a second one, since the first receiving space would work in the same cycle with cylinder 20a and consequently the gas could not be pushed into it directly. It is therefore more advantageous, if the system is to work as a cooling system, to start the process with the lower temperature T1 and, if it is to work as a heating system, with the upper temperature T2. If you look at the above explanations from the point of view of how the gas and the heat behave, you will find the following classification Fig. R: gas remains in the stage, heat migrates; Fig.2: Gas stays in the stage, heat stays in the stage: Fig. 3: Gas migrates, heat migrates. There remains a fourth possibility that the heat remains in one stage and the gas migrates to the next. This then has to deliver the reached temperature peak to the subsequent mixture in the same stage, this again its temperature to the third following, etc., until the desired temperature is reached and the gas heated to this is discharged for use. This occurs one after the other for all levels. The scheme is not to be elaborated on here.

Stehen die Wärmeträger nicht in unbegrenzter Menge zur Verfügung, so kann man die im Kühler @erhitzben Mengen davon in der Folge im Erwärmer wieder verwenden, und umgekehrt, z. B. in Abb. 2 und 3 die aus 23 und 23' austretenden in 22 und 22' und die aus 22 und 22' austretenden in 23' und z3. Man muß aber hinter 2z und 22' dann das Gas noch mit frischem Wärmeträger kühlen, hinter 23 und 23' mit frischem Wärmeträger weitererhitzen.If the heat transfer medium is not available in unlimited quantities, so you can @heat the amounts in the cooler again in the warmer use, and vice versa, e.g. B. in Fig. 2 and 3 the emerging from 23 and 23 ' in 22 and 22 'and those exiting from 22 and 22' in 23 'and z3. But you have to go behind 2z and 22 'then cool the gas with fresh heat transfer medium, behind 23 and 23' continue heating with fresh heat transfer medium.

In den höheren Stufen kann der Fall eintreten, daß zu Beginn des Hubes das Gas mit einer Temperatur in den Erwärmer bzw. Kühler eintritt, die wesentlich unter T1 bzw. über T. liegt. Will man diese ausnutzen, so muß man das Gas, ehe es z. B. in die Erwärmer 7', 7" . 7n bzw. Kühler 6', 6" ... 6n (Abb. z) eintritt, am besten kleine vorgeschaltete Wärmeaustaüscher durchströmen, die, wenn sie vor einem Erwärmer liegen; mit dem kalten Wärmeträger, wenn sie dagegen vor einem. Kühler liegen, mit dem warmen Wärmeträger gespeist werden. Die aus ihnen austretenden Wärmeträgermengen werden dazu verwandt, in der nächsten Stufe odei beim nächsten Kreislauf das Gas höher zu erhitzen bzw. tiefer zu kühlen.In the higher stages it can happen that at the beginning of the stroke the gas enters the heater or cooler at a temperature which is significantly below T1 or above T. If you want to take advantage of this, you have to use the gas before it z. B. enters the heater 7 ', 7 ". 7n or cooler 6', 6" ... 6n (Fig. Z), preferably small upstream heat exchangers flow through, which, if they are in front of a heater; with the cold heat transfer medium if they are in front of you. Lying cooler with the warm heat transfer medium being fed. The amounts of heat transfer medium emerging from them are used to heat the gas higher or to cool it lower in the next stage or in the next cycle.

Da die Temperatur im Zylinder nicht gleichmäßig ist, sondern die höchste bzw. tiefste unmittelbar am Kolben herrscht, so kann es angebracht sein, nur diesen Teil der nächsten Stufe zuzuführen und den zuletzt in den Zylinder eingetretenen Teil, der ihn zuerst wieder v erläßt, nochmals in derselben Stufe umzutreiben. Wie man in der Ausführung (Abb.4a und 4b) ersieht, braucht man dazu außer den Rückschlagklappen 16 zwangsläufige Steuerorgane. Diese sind notwendig, um den Weg des Gemisches bei der richtigen Kolbenstellung zu verändern. Aus dem Hubraum 29a strömt das Gas durch den Erwärmer 3 0 in den Raum 3 1 d, worin es Temperaturen annimmt, die über T= liegen. Die zuerst eingetretenen Teilchen haben die größte Temperaturerhöhung erfahren, die zuletzt eingetretenen gar keine. Beim Rückgang des Kolbens werden diese durch den Dreiweghahn 32 in den Hubraum 31 b (Abb.4a) geführt, bis das heißere Gemisch aus dem Zylinder austritt. In diesem Augenblick werden die Hähne so verstellt, wie es Abb. 4b zeigt. Das heiße Gas, das nun 31 a verläßt, strömt nach 31 b' in die nächste Stufe. Damit in 31 b kein Unterdruck entsteht, wird zugleich mit 32 der Hahn 33 so verstellt, daß von der Verwendungsstelle ausgenutztes Gas mit ungefähr der Temperatur T2 einströmt. Vom Zylinderraum 3 1 b wird nach der Umkehr des Kolbens das Gas durch den Kühler 34 nach 29 b gefördert, wo es unter T1 liegende Temperaturen annimmt, hier am Kolben die tiefste, am Eintritt bzw. Austritt die höchste, nämlich T1. Beim Rückgang des Kolbens wird dieser Teil wieder an den Ausgangspunkt 29a in dieser Stufe zurückgeschoben, während der am Kolben mit der gesenkten Temperatur an die nächste Stufe in den Raum 29ä abgegeben wird. Diese zweite Stufe arbeitet genau so wie die erste, nur sind die Temperaturunterschiede größer. An Stelle des Gemisches, das in der ersten Stufe als Ersatz für das abgegebene von der Verwendungsstelle angesaugt wird, tritt in der zweiten Stufe das von der ersten Stufe zugeführte. Man schaltet so viel Stufen hintereinander, bis die gewünschten Temperaturen in den abgegebenen Teilen des Gemisches der letzten Stufe erreicht sind. Diese Teile werden dann der Verwendungsstelle zugeführt, von wo sie ausgenutzt wieder der ersten Stufe zugeführt werden, wie erwähnt.Since the temperature in the cylinder is not even, but the highest or lowest is directly on the piston, it may be appropriate to only feed this part to the next stage and again the part that entered the cylinder last, which leaves it again first to work in the same stage. As can be seen in the design (Fig. 4a and 4b), in addition to the non-return valves 16, additional control elements are required. These are necessary to change the path of the mixture when the piston is in the correct position. From the displacement 29a, the gas flows through the heater 3 0 into the space 3 1 d, in which it assumes temperatures which are above T =. The particles that entered first experienced the greatest increase in temperature, those that came last did not experience any. When the piston retreats, these are fed through the three-way valve 32 into the displacement 31 b (Fig. 4a) until the hotter mixture emerges from the cylinder. At this moment the taps are adjusted as shown in Fig. 4b. The hot gas, which now leaves 31 a, flows into the next stage after 31 b '. Thus, in 31 b no negative pressure is formed, the cock 33 is adjusted so that from the point of use be unused gas having approximately the temperature T2 at the same time with flowing 32nd From the cylinder chamber 3 1 b, after the piston has reversed, the gas is conveyed through the cooler 34 to 29 b, where it assumes temperatures below T1, here the lowest at the piston and the highest at the inlet or outlet, namely T1. When the piston retreats, this part is pushed back to the starting point 29a in this stage, while the part on the piston with the lowered temperature is transferred to the next stage in the space 29a. This second stage works exactly like the first, only the temperature differences are greater. Instead of the mixture that is sucked in in the first stage as a replacement for that which has been dispensed from the point of use, the mixture supplied by the first stage is used in the second stage. One switches so many stages one after the other until the desired temperatures are reached in the released parts of the mixture of the last stage. These parts are then fed to the point of use, from where they are used again, as mentioned, fed back to the first stage.

Damit auch wirklich die Temperaturen im Hubraum geschichtet bleiben und nicht durch Wirbel ausgeglichen werden, wird man besondere Mittel anwenden, die unten besprochen werden sollen.So that the temperatures in the displacement really remain stratified and are not balanced by vortices, special means will be used, to be discussed below.

Im folgenden sind noch einige nicht unwichtige Vorschläge für die bauliche Ausbildung der zur Ausführung des neuen Verfahrens erforderlichen Vorrichtung zusammengestellt. Damit die Reibung der Kolben und Kolbenstangen, die allein einen Kraftaufwand erfordert, möglichst herabgesetzt wird, kann man den Abschluß der beiden Zylinderseiten gegeneinander durch eine Flüssigkeit herbeiführen und den Kolben mit dein Gestänge mit geringem Spiel im Zylinder zwischen den festen Wänden führen: Man muß dazu den Zylinder zum [)-Rohr umbiegen, wie in den Abb. 5 a und 5 b dargestellt ist. Dann wird der Kolben am besten im Bogen um einen Drehpunkt geschwenkt.The following are some not unimportant suggestions for the Structural design of the device required to carry out the new process compiled. So that the friction of the pistons and piston rods, alone one Requires effort, is reduced as possible, one can conclude the two Cylinder sides against each other by a liquid and the piston guide your rod between the solid walls with little play in the cylinder: Man must bend the cylinder to the [) tube, as shown in Fig. 5 a and 5 b is. Then the piston is best swiveled in an arc around a pivot point.

Um möglichst Wärmeverluste des Gemisches zu vermeiden, wird man nicht nur die Gemischräume isolieren, sondern auch die Wandungen aus einem Werkstoff herstellen, der die Wärme schlecht annimmt, also mit niedriger Wärmeübergangszahl. Auf den Flüssigkeitsspiegel wird man Schwimmer 35 legen, die auf ihrer Oberfläche gegen Wärme isoliert sind.In order to avoid heat loss of the mixture as much as possible, one will not only insulate the mixture spaces, but also make the walls from one material, which accepts the heat poorly, i.e. with a low heat transfer coefficient. On the liquid level one will put floats 35, which are insulated on their surface against heat.

Es müssen aber noch besondere -Einrichtungen getroffen sein, die es ermöglichen, immer zu beiden Seiten des Kolbens die gleichen Flüssigkeitsmengen zu halten, wenn in den beiden Hubräumen -der Druck nicht immer der gleiche ist oder sich nicht, wenigstens während eines- Doppelhubes, ausgleicht. Trotz. der Enge der Spalten wird sich bei der steten Wiederholung das Wasser immer mehr nach einer Seite verschieben, wenn ihm nicht durch eine Rückschlagklappe 36 in Abb. 6b der Weg zurück freigegeben wird. Um die durch diese tretende Wassermenge regeln zu können, bedarf es noch des Schiebers 36', der von außen verstellt werden kann (Abb. 6 a und 6b). Voraussetzung dabei ist allerdings, daß der pendelnde Kolben entweder eine längere Schwingungszeit hat als die Flüssigkeitssäule, diese also den Kolben zu überholen sucht, oder umgekehrt j e nach den Verhältnissen. Dies wird weiter unten noch näher ausgeführt.However, special facilities must still be made to enable it make it possible to always have the same amount of liquid on both sides of the piston to hold if in the two cubic capacities -the pressure is not always the same or does not equalize, at least during a double stroke. Despite. the narrowness of With the constant repetition, the water will split more and more to one side move, if not the way back through a non-return valve 36 in Fig. 6b is released. In order to be able to regulate the amount of water passing through this, there is a need there is still the slide 36 ', which can be adjusted from the outside (Fig. 6a and 6b). A prerequisite for this, however, is that the oscillating piston is either a longer one The liquid column has oscillation time to overtake the piston searches, or vice versa, depending on the circumstances. This is explained in more detail below executed.

Denkbar ist auch eine Ausführung ganz ohne festen Kolben nach Abb.7. Der Anstoß zur Aufrechterhaltung. der Schwingung geht dann von einer Strahldüse 37 aus, die im geeigneten Augenblick in Tätigkeit tritt. Die Druckflüssigkeit kann der Düse von einem Druck- oder Hochbehälter zugeführt werden. Die Stärke der Düsenwirkung läßt sich durch die Steighöhe der Schwimmer regeln.A design without a fixed piston as shown in Fig. 7 is also conceivable. The impetus to maintain. the vibration then emanates from a jet nozzle 37, which comes into operation at the appropriate moment. The hydraulic fluid can can be fed to the nozzle from a pressure or elevated tank. The strength of the nozzle effect can be regulated by the height of the float.

Aus dem Vorhergehenden ist schon ersichtlich, daß die Anwendung dieser Bauarten auf die in den Abb. i bis q. dargestellten Schaltungen besonderer Erwägung bedarf. Am besten geeignet ist sie für die Schaltung nach Abb. 2. Die Hubräume 2oca und 2i a werden an den Enden eines U-förmigen Zylinders untergebracht. Ein zweiter dient dazu, die Räume 2o b und 2i b unterzubringen (siehe Abb. 8). Durch Leitung 38 kommt das ausgenutzte Gas von der Verwendungsstelle und strömt durch den geöffneten Hahn 39 in den Raum 21 b. Dadurch ist dem Wasserkolben die Möglichkeit gegeben, nach dem Raum 2o b sich zu bewegen und das darin befindliche Gemisch durch den geöffneten Hahn 26 (entsprechend Abb. 2) nach der Leitung 40 zu drängen. In dieser gelangt es durch den Kühler nach dem dem Hubraum 20 a in Abb.2 entsprechenden Raum. Hat der Wasserkolben den Raum 2o b ganz ausgefüllt und .21 b für das ausgenutzte Gas ganz freigegeben, werden die Hähne 26 und 39 geschlossen zur gleichen Zeit, da der gewöhnliche Kreisläuf zwischen 2o a und Zia wieder beginnt. Der Wasserkolben in Abb. 8 bleibt_ nun in 2o b stillstehen, bis wieder ausgenutztes Gas ankommt. Diesmal werden die Hähne 39' und 26' geöffnet, und der Wasserkolben schwingt umgekehrt von 2o b nach 2 1 b.From the foregoing it can already be seen that the application of these types of construction to the in Figs. I to q. The circuits shown require special consideration. It is best suited for the circuit according to Fig. 2. The displacements 2oca and 2i a are accommodated at the ends of a U-shaped cylinder. A second is used to accommodate rooms 2o b and 2i b (see Fig. 8). The used gas comes through line 38 from the point of use and flows through the open tap 39 into space 21b. This gives the water flask the opportunity to move towards the space 2o b and to force the mixture contained therein through the open cock 26 (corresponding to FIG. 2) to the line 40. In this it passes through the cooler to the space corresponding to the displacement 20 a in Fig. 2. If the water flask has completely filled the space 2o b and completely released .21 b for the used gas, the taps 26 and 39 are closed at the same time as the normal cycle between 2o a and Zia begins again. The water flask in Fig. 8 now remains at a standstill in 2o b until exhausted gas arrives again. This time the taps 39 'and 26' are opened and the water piston swings in reverse from 2o b to 2 1 b.

Bei der Anwendung der Bauart mit mechanischem Kolben und Flüssigkeitsdichtung nach Abb: 5 und 6 auf die Schaltungen nach Abb. i, 3 und .4 tritt die oben schon erwähnte Schwierigkeit auf, daß die Drücke zu beiden Seiten des Wasserkolbens nicht immer gleich sind. Diese kann durch die beschriebene Rückschlagklappe 36 in Abb. 6 in ihrer ungünstigen Wirkung behoben werden. Die erste Stufe der Abb. i z. B. wäre dann so auszuführen, wie es Abb. 9 zeigt. Die Hubräume usw. tragen dieselbe Bezeichnung wie in Abb, i.When using the mechanical piston and liquid seal type according to Fig: 5 and 6 on the circuits according to Fig. i, 3 and .4 already occurs above mentioned difficulty that the pressures on both sides of the water flask are not are always the same. This can be done using the non-return valve 36 in Fig. 6 can be remedied in their unfavorable effect. The first stage of Fig. I z. B. would then have to be carried out as shown in Fig. 9. The cubic capacities etc. carry the same Designation as in Fig, i.

Ihren Zweck kann die Rückschlagklappe nur erfüllen, wenn die Schwingungszeiten des Kolbens und der Flüssigkeitsmasse richtig zueinander gewählt sind. Soll Flüssigkeit durch die Klappe entgegen der Bewegungsrichtung des Kolbens treten, so muß seine Schwingungszeit kürzer als die der Flüssigkeitsmasse sein, dagegen länger, wenn die Flüssigkeit in Richtung der Kolbenbewegung durch die Klappe treten soll, diese also den Kolben gewissermaßen überholen muß. Natürlich muß die Klappe dann auch nach verschiedenen Seiten sich öffnen. Dabei ist Druckgleichheit während der Öffnung der Klappe auf beiden Zylinderseiten vorausgesetzt. Kann -der Ausgleich durch Überdruck auf einer Zylinderseite erfolgen wie bei der Schaltung nach Abb. 4., so wirken zwei Umstände auf den Durchtritt der Flüssigkeit ein. Bei der in Abb. 9 dargestellten Ausführung der Schaltung nach Abb. i müßte der Kolben zwischen 3 a und 3 b kürzere Schwingungsdauer haben als die Flüssigkeit, der zwischen 4.a und :Ib dagegen längere.The check valve can only fulfill its purpose if the oscillation times of the piston and the liquid mass are correctly selected. Should be liquid step through the flap against the direction of movement of the piston, so his The oscillation time should be shorter than that of the liquid mass, but longer if the liquid should pass through the flap in the direction of the piston movement, this so to a certain extent must overtake the piston. Of course, the flap must then too open on different sides. The pressure is equal during opening of the flap on both sides of the cylinder. Can -balance through overpressure take place on one side of the cylinder, as in the circuit according to Fig. 4, so two act Circumstances affect the passage of the liquid. In the case of the one shown in Fig. 9 Execution of the circuit according to Fig. I, the piston would have to be shorter between 3 a and 3 b The period of oscillation is longer than that of the liquid, whereas the one between 4.a and: Ib is longer.

Ohne die Rückschlagklappe ist bei allen Schaltungen auszukommen, wenn man zwei vollständige Anlagen durch die Wasserkolben miteinander kuppelt, wie in Abb. io dargestellt ist. Jeder der beiden Hubräume zu beiden Seiten des Wasserkolbens dient demselben Zweck. Die Drücke gleichen sich zwar nicht in jedem Augenblicke aus, aber über einen Doppelhul). Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß ebensoviel Wasser, wie bei dem einen Hub durch die Spalten in der einen Richtung durchtritt, beim nächsten Hub wieder zurückströmt.Without the non-return valve, all circuits can do if two complete systems are coupled with one another by means of the water flask, as in Fig.io is shown. Each of the two displacements on either side of the water piston serves the same purpose. The pressures are not the same every moment off, but with a double hul). This is the guarantee given, that as much water as with the one stroke through the cracks in one direction flows back through the next stroke.

Einen vollkommenen Druckausgleich in jedem Zeitpunkt erreicht man dadurch, daß man gleichzeitig mit der Verbindung der gasgefüllten Hubräume auch die Verbindung der zugehörigen Flüssigkeitsräume herstellt. Die Abb. i i zeigt diese Ausführung für die erste Stufe der Schaltung nach Abb. i. Die Bezeichnungen sind zum Teil diejenigen der Abb. i und 7. Die Umschaltung soll etwa durch jalousieklappen mit Gummidichtung erreicht werden, von denen die mit 41 bezeichneten zwangsläufig gesteuert werden müssen, während die mit 42 bezeichneten durch den Flüssigkeitsstrom selbsttätig umgelegt werden. Sie dienen nur zur Vermeidung von Wasserwirbeln in den zeitweilig toten Räumen. Auf das Schema nach ebb. .4 läßt sich diese Bauart nicht anwenden, da die eine Umschaltung mitten in der Schwingung Wasserschläge und Stoßverluste zur Folge hätte.A complete pressure equalization can be achieved at any point in time in that one also simultaneously with the connection of the gas-filled displacements establishes the connection of the associated fluid spaces. Fig. I i shows this Execution for the first stage of the circuit according to Fig. I. The names are partly those of Fig. i and 7. Switching is supposed to be done by louvre flaps, for example can be achieved with rubber seal, of which those designated 41 inevitably must be controlled, while those designated by 42 by the liquid flow be automatically transferred. They only serve to avoid water eddies in the temporarily dead rooms. On the scheme according to ebb. .4 can be this type do not apply, because the one switchover in the middle of the oscillation water hammer and Would result in shock losses.

Um bei dieser Schaltung eine Vermischung des kälteren mit dem wärmeren Gemisch innerhalb des Hubraumes zu vermeiden, da ja diese Teile getrennt verwendet werden sollen, macht sich, wie oben erwähnt, eine besondere Vorrichtung nötig. Diese ist in den Abb. 12a, i 2 b und i 2 c dargestellt. In dein Augenblick, wo dasjenige Gemisch in die Hubräume 3 i a., 31 ä ... und 29b, 29b'-;n den Abb. 4a und 4b eintritt, das nicht für die nächste Stufe bestimmt ist, wird von einer auf dem Schwimmer befestigten Stange 43 die dünne, nicht am Zylindermantel dichtende Scheibe 44 durch die mit einer Rast versehene Klinke 45 mitgenommen. Diese ist dabei durch eine Feder aus der Rohrstange herausgedrückt. Kommt die Scheibe an den oberen Zylinderdeckel, so wird durch die Wand des Führungsrohres der Stange die auf der Klinke angebrachte Rolle 46 - niedergedrückt, damit auch die Klinke. Die Scheibe 44. ist damit freigegeben. Damit sie nicht wieder herabfällt, ist sie kurz vorher noch über das durch Federkraft herausgedrückte Gesperre 47 gezogen worden, durch das sie oben am Deckel gehalten wird, bis die Klinke 45 auf ihrem Rückweg sie wieder erfaßt und über das Gesperre nach unten mitnimmt. Durch die Führungsstange .4ä werden die Scheibe 44 und der Schwimmer 35 am Verdrehen gehindert.In order to avoid mixing of the colder with the warmer mixture within the cubic capacity with this circuit, since these parts are to be used separately, a special device is necessary, as mentioned above. This is shown in Figs. 12a, i 2 b and i 2 c. At the moment when that mixture enters the cubic capacities 3 i a., 31 a ... and 29 b, 29 b '-; n in Figs. 4 a and 4 b, which is not intended for the next stage, one on the Float fastened rod 43, the thin disc 44, which does not seal on the cylinder jacket, is carried along by the pawl 45 provided with a detent. This is pressed out of the pipe rod by a spring. When the disc comes to the upper cylinder cover, the roller 46 attached to the pawl is depressed through the wall of the guide tube of the rod, and so is the pawl. The disk 44 is thus released. So that it does not fall down again, it has just been pulled over the spring force pushed out locking mechanism 47, by which it is held at the top of the cover until the pawl 45 on its way back grabs it again and takes it down over the locking mechanism. The disk 44 and the float 35 are prevented from rotating by the guide rod .4ä.

Es ist nicht immer nötig, daß die Wärmeaustauscher getrennte Räume für Gemisch und Wärmeträger haben, sondern es ist auch möglich, diesen in das Gemisch einzuspritzen. Diese Ausführung ist jedoch nur dann angebracht, wenn entweder der zur Verdampfung verwendete Stoff wertlos ist, so daß er mit dem Wärmeträger verlorengehen kann, oder er im Wärmeträger unlöslich ist, so daß er aus ihm wiedergewonnen werden kann.It is not always necessary to have the heat exchangers in separate rooms for mixture and heat transfer medium, but it is also possible to have this in the mixture inject. However, this version is only appropriate if either the substance used for evaporation is worthless, so that it is lost with the heat transfer medium can, or it is insoluble in the heat transfer medium, so that it can be recovered from it can.

Um aus dem mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtungen gesteigerten Wärmegefälle Kraft zu gewinnen, leitet man das Gemisch mit der höchsten Temperatur, das entsprechend viel Dampf von der eingespritzten Flüssigkeit enthält, in eine Gasdampfmaschine und läßt es darin Arbeit leisten. Von dort strömt es entspannt in cfen vom kalten Wärmeträger oder tiefgekühlten Gemisch auf niedriger Temperatur gehaltenen Kondensator, wo der größte Teil des Dampfes niedergeschlagen wird. Von dort werden Gas und Flüssigkeit durch eine Pumpe wieder auf den oberen Druck gebracht und beginnen ihren Kreislauf von neuem.To get off the increased with the help of the devices described above Heat gradient to gain strength, one passes the mixture with the highest temperature, that contains a corresponding amount of vapor from the injected liquid into a Gas steam engine and lets it do its work in it. From there it flows relaxed in cfen from the cold heat transfer medium or frozen mixture at a low temperature held condenser, where most of the steam is condensed. from there, gas and liquid are brought back to the upper pressure by a pump and start their cycle all over again.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Ausnutzung geringer Temperaturgefälle, z. B. des Gefälles zwischen unterschiedlichen Temperaturen in verschiedenen Tiefen tropischer Gewässer, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Temperatur des kalten Wärmeträgers eintretendes Gas in einem gleichbleibenden Raum durch Vorbeiführen an dem warmen Wärmeträger erwärmt und daß während der Erwärmung des Gases eine Flüssigkeit eingespritzt wird, die zwischen den in Betracht kommenden Temperaturgrenzen einen möglichst großen Unterschied in der Dampfspannung aufweist, im späteren Verlauf des Hubes verdampft und während der Abkühlung wieder niedergeschlagen wird. PATENT CLAIMS: i. Process for utilizing small temperature gradients, z. B. the gradient between different temperatures at different depths tropical waters, characterized in that one with the temperature of the cold Heat transfer medium entering gas in a constant space by passing it heated to the warm heat carrier and that a liquid during the heating of the gas is injected between the temperature limits in question has the greatest possible difference in vapor tension, in the later course of the stroke and is precipitated again during cooling. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Helium oder ein anderes (einatomiges) Gas mit hohem x und hoher spezifischer Wärme verwendet wird. 2. Procedure according to claim i, characterized in that helium or another (monatomic) Gas with high x and high specific heat is used. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in mehreren Stufen durchgeführt wird, in der Weise, daß die in jeder Stufe erzielte Temperaturerhöhung (-herabsetzung) des Gemisches aus Gas und Dampf in dein Erwärmer (Kühler) der nächsten Stufe auf deren Gemisch übertragen wird. .3. The method according to claim i and 2, characterized in that it is carried out in several stages, in in such a way that the temperature increase (decrease) of the achieved in each stage Mixture of gas and steam in your heater (cooler) of the next stage on theirs Mixture is transferred. . 4. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer einzigen Stufe zu wiederholten Malen nacheinander durchgeführt wird, bis die gewünschte (hohe oder niedrige) Endtemperatur erreicht ist. 4. The method according to claim i and 2, characterized in that that it is carried out repeatedly in a single step, until the desired (high or low) final temperature is reached. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in. mehreren Stufen in der Weise durchgeführt wird, daß das in der ersten Stufe erwärmte (gekühlte) Gemisch durch einen Kühler (Erwärmer) der nächsten Stufe zugeführt wird, worauf es in dieser wieder den Erwärmer (Kühler) durchwandert und dann durch einen Kühler (Erwärmer) zur dritten Stufe gelangt und so fort, bis die gewünschte Endtemperatur erreicht ist. Procedure according to Claim i and 2, characterized in that it is in. Several stages in the manner is carried out that the heated in the first stage (chilled) Mixture is fed through a cooler (heater) to the next stage, whereupon in this it again wanders through the heater (cooler) and then through a cooler (Warmer) goes to the third stage and so on until the desired final temperature is reached. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur die heißesten (kältesten) Teile des gesamten Gemisches in die nächste Stufe übergeleitet werden, während die Teile, die nur wenig die ursprünglich gegebenen Temperaturgrenzen überschreiten (unterschreiten), unmittelbar nochmals demselben Vorgang unterworfen werden. 6. The method according to claim 5, characterized in that only the hottest (coldest) parts of the entire mixture passed on to the next stage are, while the parts that little the originally given temperature limits exceed (fall below), immediately subjected to the same process again will. 7. Verfahren nach Anspruch z, 2, 3, 4., 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Kühler (Erwärmer) kommende und dort erwärmte (gekühlte) kältere (wärmere) Wärmeträger zur Vorwärmung (Vorkühlung des in den Erwärmer (Kühler) strömenden Gemisches benutzt wird. B. Verfahren nach Anspruch z, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man stark gekühlte (erwärmte) Gemischmengen vor dem Durchtritt durch den Erwärmer (Kühler) in einem besonderen Wärmeaustauscher mit dem kalten (warmen) Wärmeträger zusammenbringt und die ihnen so entzogene Kälte (Wärme) in der nächsten Stufe oder beim nächsten Kreislauf wieder anwendet. g. Vorrichtung zur Anwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder als U-förmige Röhren ausgebildet sind, in deren unterem Bogen der Kolben hin und her schwingt, und daß die Dichtung zwischen diesem und der Zylinderwand durch eine mitschwingende Flüssigkeitssäule erzielt wird. 1o. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kolben wegfällt und durch die in Schwingung versetzte Flüssigkeit gebildet wird. II. Vorrichtung nach Anspruch g und 1o, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Rohr gegabelt und an der Gabelungsstelle Mittel zur Umleitung des Gases und der den Kolben bildenden Flüssigkeit angeordnet sind.7. The method according to claim z, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that that the one coming out of the cooler (heater) and heated there (cooled) is colder (Warmer) heat transfer medium for preheating (pre-cooling of the Mixture is used. B. The method according to claim z, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized characterized in that one strongly cooled (heated) mixture amounts before the passage through the heater (cooler) in a special heat exchanger with the cold one brings together (warm) heat transfer media and the cold (heat) extracted from them in in the next stage or in the next cycle. G. contraption for applying the method described above, characterized in that the cylinders are designed as U-shaped tubes, in the lower arc of which the piston swings back and forth, and that the seal between this and the cylinder wall is achieved by an oscillating column of liquid. 1o. Apparatus according to claim g, characterized in that the rigid piston is omitted and vibrates through the displaced liquid is formed. II. Device according to claim g and 1o, characterized characterized in that the U-shaped tube is forked and means at the fork point are arranged to divert the gas and the liquid forming the piston.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE753864C (en) * 1941-06-18 1953-04-09 Aeg Constant pressure turbine system for air or gaseous, unburned working media with a closed circuit
DE3112430A1 (en) * 1981-03-28 1982-11-04 Horst Dr.-Ing. 5090 Leverkusen Hesse Method and devices for utilising low temperature drops

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