24401. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gőz és gázok előállítására
nélkül elpárolgó sók is használhatók munkafolyadékul. Ezen a munkaerő veszélytelen fejlesztésére szolgáló eljárás könnyen megérthető, ha példaképen fűtőfolyadékul valamely magas forrpontú olajat és munkafolyadékul például vizet választunk. Ezen fűtőfolyadékot képező olajat valamely nyilt vagy zárt edényben oly hőmérsékletre hevítjük, mely magasabb a víz forrpontjánál, de alacsonyabb az olajénál és annak csekély mennyiségét valamely az erőgép előtt vagy erőgépben lévő térbe vezetjük, miközben csekély mennyiségű előmelegített vizet fecskendezünk vagy czélszerübben porlasztunk ugyanabba a térbe. Ha már most az apró vízrészecskéknek az olajba való benső belekeveréséről, illetve eloszlatásáról gondoskodunk, úgy hogy a hőmérsékletek kiegyenlítődhetnek és ezen folyadékmennyiségek arányát a víznek gőzzé való átváltoztatása alkalmával lekötött melegmennyiségnek megfelelően megválasztjuk, úgy lecsökkent hőmérsékletű olajból és tetemes nyomású gőzből álló keveréket nyerünk. Az így nyert nyomás alatt álló gőz elegendő egy vagy egynéhány dugattyúlöket eszközlésére, de sokkal kisebb mennyiségű, semhogy veszélyes robbanást előidézhetne. A kihasznált olajat, mely természetesen még mindig a gőz hőmérsékletével bír, alkalmas elválasztószerkezetek segélyével a gőztől elválasztjuk és a kazánba vezetjük vissza, míg a gőz fejlesztésére újabb csekély mennyiségű fűtő- és munkafolyadékot használunk föl. A példaképen fölvett folyadékok keverési aránya függ a választott olajhőmérséklettől és a fejlesztendő nyomástól és természetesen annál kedvezőbben hat, minél több fűtőfolyadékot alkalmazunk, minthogy a keverék hőkicserélődése annál gyorsabb és előnyösebb. Tegyük föl, hogy a vizet 40° C.-ra előmelegítjük és 10 atmoszféra túlnyomású (11 atmoszféra abszolút nyomású) gőzt akarunk fejleszteni. Fűtőfolyadékként egy magas forrpontú ásványolajakat használunk, mely (mint azt a német königl. mechanischtechnische Versuchsanstalt kísérletei kimutatták) hevítéskor meg nem változik, körülbelül 0,894 fajsúllyal bír, teljesen savmentes és még 4-20° C.-on túl hevítve sem nem desztillálódik, sem nem forr. Fajmelege ismeretlen, miért is azt 0,5-re vesszük föl, a mi a valódi értéktől csak kevéssé térhet el. lOatmoszférájúvízgőz hőmérséklete 183°C., összes melege pedig kg.-onként 662,4 kalória. Ha a víz 40° C.-ra van előmelegítve, úgy az elpárologtatáshoz még 662,4- — 40 = 622,4 kalória vezetendő be. Az olaj hőmérsékletét csak 215°-ra veszszük föl. 1 kg. olaj tehát kiadhat (215 — 183) 0.5.= = 16 kalóriát; 1 kg. 40°-ú víznek 10 atmoszférájú gőzzé való elpárologtatására tehát szükséges = 38,9 kg. 215" C.-ú olaj, vagyis 38 9 1 térfogatrész vízre kell - - 43,5 térfogatrész olaj. 1 térfogatrész víz ad körülbelül 188 térfogatrész 10 atm. túlnyomású gőzt. tehát 43 5 1 terfogatresz gőz ^ = 0,23 térfogatrész olajat igényel, a mi a választott anyagok és hőmérsékletek mellett igen kedvező keverési aránynak mondható. A fönti példánál vizet használtunk a hatój közeg, azaz a gőz fejlesztésére, a mi helyett természetesen más alkalmas folyadék is alkalmazható és annál előnyösebben fog működni, minél alacsonyabb a forrpontja és minél kisebb hőveszteség lép föl a folyadéknak gőzzé való átalakítása alkalmával. A «munkafólyadék» és «fűtőfolyadék» kifejezések nem jelentenek két egészen eltérő tulajdonságokkal bíró anyagot vagy anyagfajtát, hanem csak azon viszonyt jelzik, melyben azok egy és ugyanazon munkafolyamatban egymáshoz állnak. A fönt tárgyalt példában a víz képezte a munkafolyadékot, a mi azonban nem zárja ki, hogy adandó esetben a vizet fűtőfolyadéknak is használhassuk. Ez esetben aztán a vizet nem szabad elpárolgásáig fölhevíteni, munkafolyadéknak pedig egy a víznél sokkal ala-