Titel: Neuerungen an Eis- und Kühlmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 275 (S. 193–205)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj275/ar275032

Neuerungen an Eis- und Kühlmaschinen.

(Fortsetzung des Berichtes S. 155 d. Bd.)

Mit Abbildungen auf Tafel 9.

IV. Kaltluftmaschinen.

Als neueste Erscheinung auf dem Gebiete der Kaltluftmaschinen ist ein Apparat zu besprechen, der dazu dienen soll, um die bei der Compression und Expansion von Luft frei werdende Wärme und Kälte zu verwerthen, und insbesondere letztere zur direkten Kühlung und Lüftung von Räumen, auch von Gähr- und Lagerkellern zu verwenden; derselbe ist dem Marquis Montgrand in St. Menet bei Marseille patentirt worden (D. R. P. Nr. 34414 vom 17. April 1885). Dieses neue Verfahren beruht darauf, daſs, wie bekannt, bei Verdichtung der Luft Wärme frei wird, während sie bei der Verdünnung gebunden wird.

Wenn von zwei bestimmten Volumen Luft das eine zusammengedrückt und das andere ausgedehnt wird, und sie in diesem gezwungenen Zustande unter Beibehaltung ihrer Spannkraft nur durch gute Wärmeleiter getrennt erhalten werden, so wird das erste Luftvolumen Wärme entwickeln, die vom zweiten Luftvolumen völlig absorbirt wird, so daſs beide schlieſslich die gleiche Temperatur annehmen. Bei dieser gleichen Temperatur sind aber die Spannungen oder Luftvolumina höchst verschieden, und wenn nun die Spannungen einzeln auf den gewöhnlichen Atmosphärendruck zurückgeführt werden, so hat das gepreſste Volumen um die vorher an seinen Nachbar abgegebene Wärme zu wenig, während das letztere einen Ueberschuſs von diesem Quantum Wärme haben wird.

Hierauf gestützt ist ein Apparat (Fig. 1 bis 5) aus zwei abgesonderten Theilen zusammengestellt. Der eine, als Compensator bezeichnet, dient dazu, zwei gegebene Luftvolumina, von denen das eine comprimirt, das andere ausgedehnt wird, in mittelbare Berührung zu bringen; der andere Theil dient dazu, bestimmte Mengen atmosphärischer Luft zu schöpfen, in den Compensator einzuführen und in dem geeigneten Zustande wieder abzuziehen.

Der Compensator (Fig. 1) besteht aus einem metallischen Kasten abcd, der mit einer isolirenden Hülle umgeben ist. Im Inneren dieses Kastens befindet sich eine Unzahl senkrechter metallischer Röhren I von gleichen Dimensionen gleichmäſsig vertheilt, die oben und unten frei mit einander communiciren. Das Innere dieser Röhren und deren Verbindungsraum werden mit comprimirter Luft gefüllt, deshalb wird dieser Raum „Compressionsraum“ genannt. Der übrige Raum im Kasten, welcher die verdünnte Luft enthalten soll, wird als „Verdünnungsraum“ bezeichnet. Der Raum ist so berechnet, daſs ein bestimmtes Gewicht Luft ebenso lange darin bleibt wie im Compressionsraume.

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Der Compensator nimmt vier Röhren A, B, A1 und B1 auf, von denen zwei oben und unten dargestellt sind, das erste Rohr A führt Luft in den Compressionsraum, das zweite B in den Verbindungsraum, das dritte A1 führt die Luft aus dem erstgenannten Raume ab, das vierte B1 aus dem letztgenannten Raume.

Der Boden des Compensators ist mit zwei kleinen Recipienten R und R1 versehen, die unter einander getrennt sind, von denen aber der eine mit dem Compressionsraume, der andere mit dem Verdünnungsraume communicirt. Jeder dieser Recipienten steht auſserdem mittels eines Ventils mit einem Wasserreservoir K in Verbindung, welches dem atmosphärischen Drucke ausgesetzt ist.

Der Apparat, welcher das Circuliren der Luft besorgt, besteht aus zwei Paar Cylindern CC1 und DD1 (Fig. 2 und 3), das erste Paar für den Compressions-, das zweite für den Verdünnungsraum. Alle vier sind doppelt wirkend, von der gleichen Betriebsquelle bewegt, und ihre Kolben haben den gleichen Hub, die drei Cylinder C, C1 und D haben die Capacität, die für das Maximum ihrer Leistung erforderlich ist, ebenso der vierte D1. Den beiden ersten Cylindern jeden Paares C und D fällt die Aufgabe zu, bestimmte Volumina atmosphärischer Luft abzumessen, und sie in einem der beiden Theile des Compensators durch die Verbindungen AA2 und BB2 einzuführen. Die Luft tritt in diese Cylinder C und D durch die Röhren P ein. Die beiden anderen Cylinder C1 und D1 wollen wir einzeln prüfen.

Angenommen, die Luft im Compressionsraume habe die Spannkraft der äuſseren Luft. Wenn der Kolben von C1 beginnt, sich in einer Richtung zu bewegen, so ist die Communication zwischen dem Cylinderraume und dem Compressionsraume durch A1 A3 offen. Die Luft dieses Theiles des Compensators füllt daher unter der ihr eigenen Spannung den Cylinder aus. Vor Ankunft des Kolbens am Ende seines Hubes aber schlieſst sich die Communication, und die Luft expandirt gleichsam wie in dem Cylinder einer Dampfmaschine. Es folgt hieraus, daſs die Verbindung des Verdichtungsraumes mit dem Cylinder C1 wie bei solchen Expansionsmaschinen geregelt werden muſs. Das Gewicht an Luft, welches der Cylinder C und C1 aus dem Compressionsraume in C1 eintritt, wird immer kleiner sein als das Gewicht an Luft, welches der Cylinder C in den Compressionsraum hineindrückt; es wird also die Spannung der Luft im Compressionsraume bis zur gewünschten Höhe steigen.

Im Verdünnungsraume bringt das Spiel der Kolben in den Cylindern D und D1 eine ähnliche, aber umgekehrte Wirkung hervor. Nehmen wir wieder an, die Spannung sei zunächst der äuſseren atmosphärischen gleich. Bei dem Hube des Kolbens in D1 in einer Richtung ist die Communication des Verdünnungsraumes mit dem freien Cylinderraume durch B1 B3 offen, der sich mit Luft aus dem Verdünnungsraume füllt. |195| Diese Communication bleibt während des ganzen Hubes dieses Kolbens offen, welcher einen bedeutend gröſseren Raum freilegt als der Kolben des Cylinders D, da der Cylinder D1 bedeutend gröſser gewählt ist.

Bei jedem Kolbenspiel entnimmt also der Cylinder D1 mehr Luft aus dem Verdünnungsraume, als ihm der Cylinder D zuführt Die Verdünnung der Luft in dem Verdünnungsraume wird also bis zu einem vorher bestimmten Grade zunehmen, bei welchem die vom Cylinder D1 ausgestoſsene Gewichtsmenge an Luft der vom Cylinder D eingeführten gleich sein wird. Was die Art des Austreibens dieser Luft anbetrifft, so wird bei Rückgang des Kolbens in D1 (entgegen der Bewegung, durch welche Luft aus dem Verdünnungsraume eingesaugt wurde) die Communication von dem Verdünnungsraume abgeschlossen, und der Kolben, den Cylinderraum vor ihm verkleinernd, gestattet der Luft, sich zusammen zu ziehen, bis sie die gewöhnliche atmosphärische Spannung erreicht hat. Durch diese Verdichtung wird die Luft warm und die Weiterbewegung des Kolbens in D1 treibt die warme Luft durch das Rohr E aus und durch geeignete Leitungen dahin, wo man der Wärme bedarf. Die Verdünnung der atmosphärischen Luft im Verdünnungsraume würde sich immer gleich bleiben, wenn man dem Kolben immer gleichen Hub gäbe. Die hierbei entwickelte Kälte könnte aber der durch die Compression im Compressionsraume entstehenden Wärme nicht mehr entsprechen und das Gleichgewicht der Temperaturen beider Räume des Compensators stören. Es wird somit nöthig, ein Mittel anzuwenden, durch welches man den Hub des Kolbens in D1 nach Bedarf verändern kann. Diese Einrichtung ist in Fig. 4 und 5 dargestellt.

Anstatt die Kurbel der Triebwelle a direkt mit der Kolbenstange in Verbindung zu setzen, ist ein geschlitztes Zwischenstück b benutzt, an dessen einem Ende die Pleuelstange c angreift und dessen anderes Ende um einen festen Punkt d schwingt, welcher einerseits in den Stangen gg hängt und andererseits mit der Stange e verbunden ist, die mittels des Handrades f in der festen Mutter h auf- oder niedergeschraubt werden kann, wodurch der Kolbenhub regulirt wird. Sobald die Luft vor dem Kolben D1 die atmosphärische Spannung erreicht hat, hebt sie bei der Weiterbewegung des Kolbens ein Ventil, durch welches sie in die für sie eingerichtete Röhrenleitung gelangt.

Ein auf anderem Prinzip beruhendes ähnliches Verfahren von Wilhelm Schmidt in Halberstadt (D. R. P. Nr. 46864 vom 30. März 1888) besteht darin, daſs man ein gegebenes Gas- oder Luftvolumen so hoch erwärmt und ihm durch Verdunstung einer Flüssigkeit so viel Dampf zuführt, daſs bei der nachträglichen Abkühlung der Mischung ein Theil der Dämpfe abgeschieden wird, worauf man das benutzte Gas- oder Luftvolumen in den Kreisprozeſs zurückführt.

Fig. 6 und 7 veranschaulichen einen Kälteerzeugungsapparat, mit welchem das Verfahren ausgeführt werden kann. Derselbe besteht aus |196| dem Behälter A, in dem eine Schlange P angeordnet ist, die durch die beiden Rohre TT1 mit der Vorkammer N des Behälters G verbunden ist. In diese Vorkammer münden die offenen Enden R der am anderen Ende geschlossenen Röhren K aus. Diese Röhren, welche als Kühlröhren fungiren, sind mit Filz bekleidet und durch Filzstreifen E unter einander verbunden. Der Behälter G besitzt auſserdem eine zweite Vorkammer V, in welche die offenen Enden der Rohre B münden, die am anderen Ende geschlossen sind. Die Vorkammer V ist mit zwei Stutzen BC versehen, welche Dampf durch B in die Röhren H führen, der dort condensirt wird und abflieſst. Der Behälter G ist ferner mit dem Ventilator W und der Kühlschlange S verbunden, die in einem Kühlwasserbehälter angeordnet ist.

Durch B eintretender Dampf erwärmt die Röhren H und die aus D aufsteigende Luft, welche zwischen den Röhren H und K passirt. Gleichzeitig träufelt Aether o. dgl. aus den Sprühröhren F auf die umkleideten Röhren K und läuft an denselben hernieder. Durch den entgegenkommenden erwärmten Luftstrom findet eine Verdunstung des Aethers statt, dessen Dampf die Luft aufnimmt. Durch diese Verdunstung findet eine Abkühlung der Röhren K und durch die Nach- und Neuerwärmung des Luftstromes an den Heizröhren H eine fortdauernde Verdunstung auf den Kühlröhren statt. Zur Ausnutzung der Verdunstungskälte kann in den Kühlröhren z.B. eine Kälteflüssigkeit circuliren, die darin abgekühlt wird und beim Passiren durch die Schlange P aus der Flüssigkeit des Gefäſses A Wärme aufnimmt bezieh. diese Flüssigkeit abkühlt und eventuell in Eis verwandelt. Die mit Aether geschwängerte Luft wird mittels des Ventilators durch das Rohr O nach DD1 gebracht, wo sich der in der Kühlschlange S condensirte Aether ansammelt, von da durch eine Pumpe abgesaugt und aufs Neue in die Sprühröhren befördert wird, während die abgekühlte und getrocknete Luft ihren Kreislauf durch D wieder antritt.

Statt zur Kühlung kann das Verfahren auch zum Erwärmen benutzt werden. In diesem Falle fällt die Kühlschlange S weg und wird z.B. durch einen Röhrendampfkessel ersetzt.

V. Klareisapparat.

Von Emile Fontenille in Paris ist ein neuer Apparat zur Erzeugung conischer Eisblöcke bei Vacuumeismaschinen (D. R. P. Nr. 36884 vom 3. März 1885) construirt worden. Derselbe ist auf Fig. 8 Taf. 9 im senkrechten Schnitt dargestellt; rechts oben ist ein Rohr a, durch welches auf das Gefäſs b eine Vacuumkühlmaschine wirkt; c ist ein in das Gefäſs b eingeschlossenes Metallgefäſs von conischer Form, welches mit ersterem Gefäſse von oben und unten vereinigt ist, ohne jedoch mit ihm zu communiciren; es ist oben geschlossen, gestattet aber einem nach auſsen mündenden Rohre den Durchgang. Das Gefäſs |197| c besitzt oben einen Aufsatz, welcher ein kleines Reservoir bildet. Das Gefäſs b ist unten durch den klappenförmigen Boden d geschlossen. Ueber dem Gefäſse c mündet ein mit Hahn e versehenes Rohr f ein, welches eine schwer gefrierbare Lösung enthält. Am unteren Ende des Gefäſses b ist ein mit Hahn v ausgerüstetes Ablaſsrohr t angebracht, welches in ein luftleeres Gefäſs x führt. Anstatt eines einzigen Gefäſses c können deren mehrere in demselben Apparate b angebracht werden. Die Wirkungsweise dieses Apparates ist folgende: Durch das Rohr a entsteht Luftleere im Gefäſse b; das Wasser, welches zum Gefrieren gebracht werden soll, wird durch ein senkrechtes Rohr in das Gefäſs c eingeführt; dann öffnet man den Hahn e, und es tritt unter dem Einflüsse der Luftleere die in dem Bassin s befindliche schwer gefrierbare Lösung in das Gefäſs b, flieſst auf den oberen Theil des Gefäſses c und breitet sich in dünnen Strahlen längs der Wände dieses Gefäſses aus. Die Lösung bietet dadurch eine groſse Oberfläche dar, verdunstet in Folge dessen lebhaft, erzeugt sehr niedrige Temperatur und überträgt ihre Kälte auf das Wasser, welches sich im Gefäſse c befindet und gefriert. Um die abgekühlte Lösung aufs Neue zu benutzen, läſst man dieselbe durch das Rohr t in das Gefäſs x treten, wo ebenfalls Luftleere herrscht, und regelt die Entleerung mittels des Hahnes v. Mittels der Pumpe z wird die Lösung aus dem Gefäſse x in das Bassin s zurückgeschafft. Wenn man das erzeugte Eis herausnehmen will, schlieſst man das Saugrohr a, läſst alle Lösung in das Gefäſs x ab, leitet dann Luft in die Gefäſse b und c und öffnet die Bodenklappe d; das in dem Gefäſse c befindliche Eis fällt dann heraus. Nötigenfalls kann man das Herausfallen des Eises befördern, indem ein Dampfstrahl durch das Rohr m in das Gefäſs b geleitet wird.

Mittels dieses Apparates läſst sich nach Belieben weiſses oder durchsichtiges Eis herstellen. Man erhält weiſses Eis, indem man unter Anwendung gewöhnlichen Wassers auf oben beschriebene Art und Weise verfährt. Um aber transparentes Eis zu erzielen, wird in das Gefäſs c Condensationswasser oder auch gewöhnliches Wasser eingeführt, welches man mittels einer Rührvorrichtung o fortwährend in Bewegung hält. Die Rührvorrichtung wird durch das senkrechte Rohr hindurch in das Gefäſs c eingeführt.

Nach einer anderen von Dr. Raydt vorgeschlagenen Construction (D. R. P. Nr. 38675 vom 27. Juni 1886) wird die Entlüftung des Wassers durch eine Bewegung der Gefrierzellen selbst herbeigeführt, und zwar wird diese durch Daumenräder oder Excenter, oder durch eine stoſsweise wirkende Pumpe hervorgerufen. Bei der in Fig. 9 dargestellten Einrichtung ruhen die einzelnen Zellen a mit ihren abgerundeten, seitlichen Zapfen b auf Schienen c, die ihrerseits wieder mit ihren Enden durch Daumenräder d unterstützt werden. Bei dieser Construction sind die Schienen c zu diesem Behufe an ihren beiden Enden |198| mit je einem Lappen versehen, der einen kreisförmigen Ausschnitt mit einem Zahne besitzt. Eine Drehung der Daumenwellen c in Richtung rechts hat zur Folge, daſs die Schienen c an beiden Enden gleichzeitig und mit ihnen auch die Gefrierzellen a emporgehoben werden. Sobald ein Daumenpaar der Wellen c die Zähne verlassen hat, fallen letztere in Lücken der Daumenräder d, welcher Bewegung die Schienen und damit die Gefrierzellen folgen. Die hierdurch verursachte Erschütterung der Zellen theilt sich dann dem gefrierenden Wasser der Zellen mit.

Eine Abänderung dieser Construction ergibt sich, wenn die Schienen c nicht gleichzeitig an beiden Enden gehoben werden, sondern diese Bewegung an den Enden wechselt. Setzt man in diesem Falle an Stelle der Daumenräder d Excenter, so entsteht die verlangte Bewegung des gefrierenden Wassers durch Hin- und Herschwingen der Zellen.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Einrichtung wird die Kühlflüssigkeit durch die Rotationspumpe R als constanter Strom in den Refrigerator getrieben. Dieselbe nimmt hierbei den durch die Pfeile gekennzeichneten Weg. Die Gefrierzellen a, die mit ihren runden Zapfen b auf den festen Schienen c hängen, werden in Folge der Stromrichtung aus ihrer senkrechten Lage gedrängt und nehmen die in Fig. 10 links punktirt gezeichnete Lage an. Die rotirenden Daumenräder d drücken dann die Gefrierzellen gleichmäſsig an und, damit diese Bewegung sich im ganzen Apparat gleichzeitig vollzieht, sind die Zellen mit seitlichen Knaggen f ausgestattet, mit denen sie sich an einander legen. Sobald der von den Daumenrädern d auf die Zellen a ausgeübte Druck aufhört, so tritt wieder die Kraft des Kühlstromes in Wirksamkeit und bewegt die mit den Knaggen f an einander liegenden Zellen gegen die Daumenräder d hin.

Bei einer in Fig. 11 dargestellten Abänderung wird gleichfalls die Kraft des Kühlstromes zur Bewegung der Zellen a verwendet, doch erfolgt hier diese Bewegung unter Ausschluſs jedes Hilfsmechanismus lediglich durch einen pulsirenden Strom. Die Kühlflüssigkeit wird durch eine einfach wirkende Pumpe P stoſsweise in den Refrigerator getrieben und nimmt den durch die Pfeile in Fig. 11 gekennzeichneten Lauf. Strömt dieselbe in den Refrigerator, so werden die Zellen a, dem Stromlaufe entsprechend, aus ihrer senkrechten Lage gebracht; hört dann der Druck des Wassers auf, so kehren die Zellen a vermöge ihres Eigengewichtes wieder in ihre senkrechte Lage zurück. Das gefrierende Wasser der Zellen wird demnach in jedem Falle durch die pendelnde Bewegung letzterer in Bewegung versetzt.

Eine andere Rührvorrichtung zur Herstellung von Klareis (D. R. P. Nr. 37233 vom 24. Februar 1886) ist von Fuglsang und Hilterhaus in Mülheim an der Ruhr construirt, welche darüber Nachstehendes mittheilen:

Bei den für die Klareisfabrikation bisher angewendeten Rührvorrichtungen |199| macht sich der Uebelstand geltend, daſs die Flossen, welche fest- in einem auf und ab bewegten Rahmen verbunden sind, in den Zellen nicht bis auf das Eis herab bewegt werden können, da dieselben in der einen Zelle, welche etwas mehr gefroren ist als die andere, sich einstemmen und eine weitere Bewegung nicht zulassen würden.

Da es aber, um klares Eis herzustellen, hauptsächlich nothwendig ist, daſs das untere, eben gefrierende Wasser mit von den Flossen berührt wird, wurde die auf beistehender Abbildung (Fig. 12) dargestellte nachstehend beschriebene Anordnung getroffen, mittels welcher vollständig klares Eis erzielt werden kann. Um erstens den Hub der Flossen dem noch freien Wasserstande in den hinteren, ziemlich zugefrorenen Zellen einigermaſsen anzupassen, wurden die Stangen N um den Punkt M, welcher sich hinter den bereits gefrorenen Zellen befindet, drehbar angeordnet, während dieselben am entgegengesetzten Ende, wo die Zellen eingeschoben werden und somit wenig oder gar kein Eis vorhanden ist, durch die Kurbel entsprechend weit hin und her bewegt werden. Mit den Stangen N sind Querstege verbunden, und in diesen sitzen die Flossen in Bohrungen bezieh. besonderen Führungen, und zwar nicht fest, sondern verschiebbar, und an denselben befinden sich die Platten, welche sich ebenfalls verschieben lassen. Wird nun der Rahmen durch die Kurbel niederbewegt, so trifft jede der Flossen auf das Eis auf, und es bleibt gleichgültig, ob eine Zelle mehr oder weniger zugefroren ist, da durch die Verschiebung die Flossen unabhängig vom Rahmen sind.

Die Platte wird ebenfalls so weit niederbewegt, bis sie an den mehr oder weniger gefrorenen Rändern der Zellen gehalten wird.

Von Gustav Hose in Elberfeld ist ein Quirlwerk zur Entlüftung des Gefrierwassers construirt worden (D. R. P. Nr. 35948), welches in Fig. 13 skizzirt ist.

In die Gefrierzelle A ist der aus einem dünnen, quadratischen Stäbchen B bestehende Quirl so eingehängt, daſs er sich in einem in dem Schnurrädchen C befindlichen quadratischen Loche senkrecht emporschieben kann, während das Rädchen mit dem Quirl rotirt. An dem oberen Ende des Quirls befindet sich ein Bügel E, welcher die aufsteigende (fortschreitende) Bewegung mitmacht, nicht aber die rotirende. Der Bügel hängt an einer Kette, die über eine Rolle geführt ist und ein Gegengewicht trägt. Das Schnurrädchen ist mit seinem Zapfen in einem Bocke gelagert. Nachdem die Gefrierzelle mit Süſswasser gefüllt ist, wird der Quirl durch den Schnurtrieb in Rotation versetzt, in Folge dessen das in der Zelle befindliche Wasser in geringem Grade mit- rotirt. Indem nun die unter 0° temperirte Salzlösung die Wärme aus dem in der Zelle befindlichen Süſswasser aufnimmt, findet die Eisbildung statt, an dem Umfang der Zelle beginnend und nach dem Inneren fortschreitend.

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Zu diesem seither erloschenen Patente wurde unter Nr. 36846 D. R. P. ein Zusatzpatent auf folgende Verbesserung genommen:

Das Rührstäbchen B des im Hauptpatente beschriebenen Quirlwerkes ist von quadratisch gezogenem geschweiſsten Eisenrohr hergestellt und an der tiefsten Stelle mit einem eingelötheten Boden versehen, wodurch ein wasserdichter Hohlraum entsteht, der den Zweck hat, das Stäbchen mit einem höheren Auftrieb zu versehen und zu ermöglichen, daſs dasselbe durch einen glühenden Eisendraht, Dampf oder heiſses Wasser, welches in den Hohlraum einzubringen ist, aufgethaut werden kann, wenn es durch irgend eine Störung einfrieren sollte.

Zur Darstellung destillirten und luftfreien Wassers für Krystalleis-Erzeugung bei Compressions-Kältemaschinen wurde der Gesellschaft für Linde's Eismaschinen in Wiesbaden im Deutschen Reiche eine Neuerung unter Nr. 43426 patentirt.

Die Durchführung des Verfahrens, die Condensation des Wasserdampfes, welcher das destillirte Wasser für die Eisfabrikation liefert, bei höherer Temperatur zu bewerkstelligen, damit durch die frei werdende latente Wärme die Kühlflüssigkeit unter einem solchen Drucke verdampft, daſs die entwickelten Dämpfe zum Betriebe des Motors dienen können, fernerhin die weitere vollkommene Ausnutzung der Flüssigkeitswärme des destillirten Wassers, die Abkühlung des letzteren und seine weitere Behandlung behufs dessen Entlüftung und bis zu seiner Einfüllung in die Gefrierzellen bezweckt die Gesellschaft für Linde's Eismaschinen mittels der nachstehend beschriebenen Einrichtungen:

Ein gewöhnlicher Dampfkessel A von beliebiger Construction (Fig. 14) liefert den zur Condensation bestimmten Dampf, der durch eine Leitung k in den Röhrenapparat C eines Kessels B strömt, in welchem – da stets ein durch Wasserdampf betriebener Motor ins Auge gefaſst ist – ein etwas geringerer Druck als im Kessel A herrscht. In Folge dessen ist die Temperatur des den Röhrenapparat C umgebenden Wassers niedriger als diejenige des in C eingetretenen Dampfes. Letzterer wird bei dem stattfindenden Wärmeaustausch niedergeschlagen, ersteres aber verdampft.

Der entwickelte Dampf strömt durch die Leitung l zu der die Eismaschine betreibenden Dampfmaschine, während das in dem Röhrensystem C niedergeschlagene Wasser durch ein Rohr n in ein tiefer stehendes Sammelgefäſs D geführt wird. Die Speisung des Kessels A erfolgt in üblicher Weise durch eine Speisepumpe L, welche das sehr weit vorgewärmte Wasser dem Gefäſs M entnimmt, der Kessel B hingegen empfängt sein Speisewasser aus dem Kessel A durch ein Rohr m mit eingeschaltetem Hahn q, welch letzterer nur geöffnet zu werden braucht, um bei dem überwiegenden Druck in A Wasser von da nach B übertreten zu lassen. Diese Methode der Speisung des Kessels B |201| mit gekochtem Wasser bietet den Vortheil, daſs eine Ablagerung von Kesselstein an dem Röhrenapparat C und eine Beeinträchtigung von dessen Heizflächenwirkung nicht zu befürchten ist.

Da das destillirte, in D sich ansammelnde Wasser eine sehr hohe Temperatur besitzt, welche mindestens derjenigen im Kessel B gleich ist, wird der weitaus gröſste Theil der ursprünglich von dem Wasser absorbirten Luft abgeschieden bleiben und dadurch Gelegenheit geben, sie zu entfernen. Das wird durch eine zur Dampfleitung l führende Leitung o gestattet, wobei das abströmende Quantum durch ein Ventil p fixirt wird.

Um die noch in dem Wasser zurückbleibende Luft vollends durch Aufkochen desselben unter annähernd atmosphärischer Spannung auszutreiben, sind folgende Einrichtungen getroffen.

Durch ein Rohr r wird das destillirte Wasser dem Kochgefäſs E zugeführt und strömt in dasselbe nach Passiren der Heizspirale F und des Regulirventils s bezieh. s1 frei aus. Dieses Ventil, bis zu welchem Apparate die Leitungen noch unter demjenigen Drucke stehen, der in dem Kessel A herrscht, regelt die austretende Wassermenge derart, daſs der Wasserstand in dem Luftabscheidegefäſs D ein constanter bleibt, daſs also weder ein Entleeren dieses Gefäſses und ein Uebertreten nicht condensirten Dampfes zum Aufkochgefäſs, noch ein Ueberfüllen desselben und eine Anfüllung des Röhrenapparates C vorkommt. An Stelle einer Regulirung von Hand kann auch eine selbsthätige Regulirung treten, indem die Stellung eines Regulirhahnes s von dem Wasserstande in dem Gefäſse D durch Anordnung eines Schwimmers und der geeigneten Hebelverbindung abhängig gemacht wird.

Hat das über 100° C. warme Wasser das Regulirventil passirt und strömt aus, so gelangt es unter nahezu atmosphärischen Druck. Aus diesem Grunde kocht dasselbe auf, wobei es zu einem kleinen Theile verdampft. Dieses Aufkochen wird durch die Heizspirale F befördert und damit das Austreiben aller absorbirten Luft bewirkt, welche, gemischt mit Dampf, durch das Rohr a entweicht. Ein Schwimmer t mit Regulirventil u sichert in dem Aufkocher einen gleichbleibenden Wasserstand.

Weil das destillirte Wasser von dem Eintritt in die Heizspirale eine ganz erheblich über 100° C. liegende Temperatur besitzt, während das unter atmosphärischem Druck stehende kochende Wasser nur etwa 100° C. aufweist, ist die der Temperatur über 100° entsprechende Flüssigkeitswärme an den durch a abgehenden Dampf übertragen worden.

Um nun sowohl diese, als auch diejenige Flüssigkeitswärme, welche an das durch v abströmende destillirte Wasser gebunden ist, wieder zu gewinnen, ist einerseits die Abdampfleitung a an einen Rohrapparat P im Gefäſse M, andererseits die Leitung v des aufgekochten Wassers an einen Rohrapparat O im Gefäſse N behufs Vorwärmung des Kesselspeisewassers |202| derart angeschlossen, daß letzteres, vom Gefäſse G kommend, zuerst N, dann M durchströmt und sodann der Speisepumpe L zuläuft. Durch zweckmäſsige Construction der Vorwärmer N und M als Gegenstromapparate, sowie durch Wahl genügend groſser Oberflächen der Röhrenapparate hat man einerseits eine starke Erwärmung des Kesselspeisewassers, andererseits eine weitgehende Kühlung des destillirten Wassers in der Hand. Um nun aber diese Kühlung noch zu vervollständigen, da es ja von groſsem Werthe ist, für die Eiszellen recht kaltes Füllwasser zu besitzen, ist noch ein Kühler G mit Röhrenapparat H angeordnet, dem das destillirte Wasser durch f zuläuft. Der Kühler empfängt durch Rohr w das gesammte für die Eismaschine erforderliche Wasser, und zwar vor anderweitiger Benutzung desselben. Da dessen Menge mindestens 15mal so groſs ist als diejenige des destillirten und schon weit abgekühlten Wassers, wird letzteres sich nahezu vollständig auf die Kühlwassertemperatur abkühlen und das Kühlwasser selbst sich nur äuſserst wenig, also nur um Bruchtheile eines Grades, erwärmen, wird somit als Kühlwasser für die Eismaschine nichts an Werth eingebüſst haben. Die Leitung x soll die Zuführung des Wassers zu den Condensatoren der Kältemaschinen vermitteln, ein kleinerer Theil, nämlich derjenige, der das Füllwasser für die Zellen und den Dampf für die Dampfmaschine zu liefern hat, flieſst durch b zum Vorwärmer N.

VI. Kühlvorrichtungen.

Auch in der Anwendung der künstlichen Kühlung zur Abkühlung von Räumen, speciell in Brauereien, sind einige beachtenswerthe Neuerungen zu verzeichnen.

P. Bender in Mannheim will in seiner patentirten Kellerkühlung die Kühlröhren in einem besonderen Raume oberhalb der zu kühlenden Keller anordnen, und sowohl der verbrauchten wie der gekühlten Luft getrennte Wege anweisen, wie dies aus der Fig. 15 ersichtlich erscheint. Zu beiden Seiten der Kühlkammer A erstrecken sich die Lagerräume BB1 und ist in der Figur eine derartige Anordnung gezeigt, daſs die warme Luft der Räume B, nachdem sie gekühlt ist, wieder in dieselben zurückkehrt, während die verbrauchte Luft der Lagerräume B1 in das Freie entweicht und durch frische Luft ersetzt wird.

Der Lagerraum B öffnet sich in seinem Gewölbe zu einem Luftschachte C, der durch einen Kanal a mit dem Kühlraum in Verbindung steht und oberhalb des Kanales durch eine Klappe oder einen Schieber b verschlossen ist. Eine zweite seitliche Oeffnung f des Luftschachtes, die im vorliegenden Falle gleichfalls durch einen Schieber verschlossen ist, mündet in das Freie. Die dem Lagerraume B entströmende verbrauchte erwärmte Luft steigt empor, flieſst an der schrägen Wölbung entlang in den Luftschacht C, steigt in diesem empor und gelangt, da die Klappe b geschlossen ist, durch den Kanal a in den Kühlraum.

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Der Kühlraum nimmt in seiner Mitte und in seiner ganzen Länge eine Eiskammer D auf, die auf den einen Rost bildenden Trägern c ruhend, von Wänden mit möglichst groſser Oberfläche, also z.B. Wellblech, umgeben ist. Zu beiden Längsseiten dieser Kammer D sind in der Kammer A eine dem zu kühlenden Raume entsprechende groſse Anzahl Röhren d, in denen die kalte Flüssigkeit circulirt, angeordnet. Die in die Kühlkammer A durch den Kanal a eintretende Luft wird über die erwähnten Kühlröhren d hinstreichen, sich abkühlen, niedersinken und das ganze Kühlrohrbündel bestreichen, um dann durch die am Boden der Kühlkammer A befindliche Einfallöffnung e wieder in den Lagerraum B zu gelangen. Die Einströmung der auf dem beschriebenen Wege abgekühlten und fast auf die Temperatur der Kühlflüssigkeit gebrachten Luft kann an der Einlaſsöffnung e durch den verstellbaren Schirm geleitet und regulirt werden. Die Luft führt also einen permanenten Kreislauf aus, indem sie sich im Lagerraum B erwärmt, in dem Luftschachte C emporsteigt, durch den Kanal a in die Kühlkammer A tritt, sich dort abkühlt, niedersinkt und wieder durch die Oeffnung e auf den Boden des Lagerraumes B flieſst.

Können durch irgend eine Veranlassung die Kühlröhren d nicht in Thätigkeit versetzt werden, so tritt die Wärmeentziehung der Luft durch den Eisblock der Kammer d in Kraft. Die warme Luft strömt dann über die nicht gekühlten Röhren d hinweg auf den Eisblock, kühlt sich ab, sinkt zwischen Eis- und Blechwand nieder, tritt am Boden der Eiskammer D wieder hinaus und gelangt durch e in den Lagerraum B. Der Eisblock bildet somit, wie ersichtlich, ein Kühlreservoir, welches nur in Thätigkeit tritt, wenn die Röhrenkühlung abgestellt ist, und da während des Functionirens der Röhrenkühlung das Kältereservoir nicht angegriffen wird, sondern der Eisblock in dieser Zeit nur noch fester gefriert, da die Luft beim Durchstreichen des Rohrbündels schon alle Wärme abgegeben hat, so bilden beide Einrichtungen zusammen eine Anlage, die die Fortführung der Kühlung bei jeder absichtlichen und unabsichtlichen Unterbrechung der Kaltwassererzeugung sichert.

Eine andere beachtenswerthe Neuerung bezüglich der Luftkühlung in Kellern ist von Mignon und Rouart vorgeschlagen (D. R. P. Nr. 23601). Die Kühlung erfolgt hier dadurch, daſs man Luft mittels eines Ventilators oder durch andere mechanische Mittel durch die kalte Flüssigkeit in den abzukühlenden Raum drückt. Die Luft wird, ehe sie mit der in der Kühlmaschine abgekühlten Flüssigkeit in Berührung kommt, durch natürliche Mittel vorgekühlt, wie z.B. durch Berührung mit Wasser oder Leitung durch den Boden, oder durch die Temperaturausgleichung mit der Luft, welche aus dem abgekühlten Raum entweicht.

Die Abbildung (Fig. 16) zeigt einen zur Kühlung verwendeten Rohrstrang im Schnitt. Derselbe besteht aus einem äuſseren, oben |204| offenen Rohr oder einer Rinne R aus Thon oder emaillirtem Metall, welche von einer die Wärme nicht leitenden Bekleidung, wie Holz oder einem anderen isolirenden Stoff, umgeben sind. Diese Bekleidung hat den Zweck, die Condensation von Wasserdämpfen an der äuſseren Rohrwand zu verhindern. Das offene Rohr R dient zur Aufnahme der die Kälte weitertragenden Flüssigkeit von sehr niedrigem Gefrierpunkt. Die Höhe dieser Flüssigkeit wird durch einen besonderen Apparat regulirt. In der Flüssigkeit des oben offenen Rohres R ist das für die Circulation der Luft bestimmte Rohr L eingelegt. Dasselbe ist von Metall und auf seiner unteren Fläche gespalten oder mit kleinen Löchern versehen, und zwar auf der ganzen Länge des Röhren Systems. Durch diesen Spalt oder auch die Löcher dringt die durch einen Ventilator oder andere Einrichtungen in die Röhren gepreſste Luft, indem sie sich durch die aus der Eismaschine kommende kalte Flüssigkeit in der Rinne R emporarbeitet.

Die Luft wird bei ihrem Aufsteigen innerhalb der Flüssigkeit fein zertheilt und durch Berührung mit derselben auf eine sehr niedrige Temperatur gebracht. Aus dem oben offenen Rohr R aufsteigend, erfüllt sie den ganzen abzukühlenden Raum. Das Rohr R kann je nach Umständen eine verschiedene Form haben; es kann oben in Gestalt einer Rinne weit geöffnet oder beinahe geschlossen sein, wie ein oben gespaltenes Rohr. Um die Luft vorzukühlen, leitet man sie am besten durch senkrecht in der Erde versenkte Röhren. Die in den Erdröhren abgekühlte Luft kann auſserdem durch einen besonderen Refrigerator nochmals weiter vorgekühlt und auf eine noch niedrigere Temperatur gebracht werden.

Eine andere Art der direkten Kühlung der Luft mittels gekühlter Salzlösung ist noch von Emanuel Mosler vorgeschlagen (D. R. P. Nr. 35686). Der hiezu dienende Apparat besteht aus einem Kasten, welcher unter dem Gewölbe des zu kühlenden Raumes angebracht ist, und in welchem die kalte Salzlösung zunächst durch ein groſses Röhrensystem geleitet wird, welches, an der unteren Fläche nach beiden Seiten mit kleinen Löchern versehen, das Ausspritzen der kalten Flüssigkeit ermöglicht. Den unteren Theil des Kastens bildet eine Schale, welche so groſs ist, daſs sie die gesammte ausspritzende Flüssigkeit auffängt. Zwischen den Röhren und oberhalb dieser Schale sind drei oder mehr feinmaschige Siebe in dem Kasten eingeschaltet, welche die ausflieſsende Salzlösung noch feiner vertheilen. An den beiden Seiten des Kastens sind Jalousien angebracht, durch welche die Luftcirculation stattfinden kann. Der Zweck dieser Anordnung soll eine bessere Ausnützung der Kühlwirkung unter gleichzeitiger Reinigung der Luft von Miasmen sein, wie dies ähnlich schon bei früher besprochenen Kühlsystemen erörtert wurde.

Ein anderer Kühlapparat, der direkt durch Luftexpansion wirkt, ist |205| von A. Th. Müller in Berlin construirt worden (D. R. R Nr. 29031). Der Haupttheil dieses Apparates (Fig. 17 Taf. 10) ist eine doppeltwirkende Pumpe E, die durch Zahnradsegmente, welche in die in eine Zahnstange übergehende Kolbenstange eingreifen, bewegt wird. Die Saugventile der Pumpen befinden sich im oberen Theil bei b, im unteren Theil bei b1, die Auslaſsventile im oberen Theil von E bei c, im unteren Theil bei c1; an beiden Theilen befinden sich Wärmevertheilungsringe W. Die Pumpe selbst ruht auf einem guſseisernen Ständer H und ist mittels eines Façoneisens mit dem aus Eisenblech hergestellten Wasserbehälter K fest verbunden, in welchem ein cylindrisches, mit durchlöchertem Boden versehenes, mit Eis gefülltes Kühlgefäſs K1 eingehängt ist. Beim Niedergange des Kolbens wird die Luft comprimirt, erhitzt sich dabei und gibt die Wärme wieder an das umgebende Kühlwasser ab. Sie tritt dann durch das Ventil bei c1 in die linksseitigen Kästen H ein. Diese bestehen aus einem mit zwei Zwischenwänden und Durchlaſsöffnungen versehenen Rahmen, dessen Seiten von starken Platten gebildet werden. In diesem erleidet die Luft eine zweite Compression, gibt ihren Wärmeüberfluſs ebenfalls ab und tritt mittels des Verbindungsrohres hi unter bestimmtem Druck in den Gewichtsventilkasten L. Von hier gelangt sie, indem sie beim Austritt aus dem Gewichtsventile sich in Folge der eintretenden Expansion abkühlt, durch das Rohr k nach einem Röhrensystem in den Kühlbottich, in welchem sich die abkühlende Flüssigkeit befindet, durchläuft dasselbe und kehrt dann durch das Saugventil b1 in die Pumpe E zurück. Beim Rückgange des Kolbens tritt die Luft gleichfalls unter Compression und Kühlung in die rechtseitigen Kästen H, durchstreicht dieselben unter fortdauernder Abgabe ihrer Compressionswärme, gelangt durch das Rohr i in den Ventilkasten L1 und von dort aus unter Abkühlung in Folge von Expansion nach einem mit Düsen versehenen, oberhalb des Kühlbottichs angebrachten Spiralrohre M, von welchem sie sich über die abzukühlende Flüssigkeit herabsenkt. Das Saugventil b entnimmt den Luftbedarf mittels der Röhre b direkt aus der Atmosphäre. Der Apparat dient auſser zur Luftkühlung in geschlossenen Räumen auch als Bottichkühlapparat. Die Kühlung der im Bottich enthaltenen Flüssigkeit geschieht in zweifacher Weise und zwar: 1) durch innige Berührung der Flüssigkeit mit einem eiskalten Röhrensystem, und 2) durch auf die Oberfläche der Flüssigkeit sich herabsenkende Eisluft. Behufs schnellerer Abkühlung ist es zweckmäſsig, möglichst viele Theilchen der Flüssigkeit mit den Kühlern in Berührung zu bringen, und dies geschieht durch ein Schaufelrührwerk. Diese Construction soll im Brauerei- und Brennereibetriebe zur schnelleren Abkühlung der Maische, wie überhaupt da zur Anwendung kommen, wo es sich um eine thunlichst beschleunigte Abkühlung stark erwärmter Flüssigkeit handelt.

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