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Warmemaschinen 



Die untere Grenze ist zunachst dadurch 

 gegeben. daB der Dampf in die Atmosphare 

 entweichen muB, daB aber nach der Span- 

 nungskurve des Wasserdampfes dem Atmo- 

 spharendruck eine Siede- (oder Konden- 

 sations-) Temperatur von 100 C entspricht. 

 DaB man das Speisewasser kalter in den 

 Kessel hineinbringt, ist belanglos, weil bei der 

 Erwarmung der Fliissigkeit nur kleine Vo- 

 lumanderungen und daher geringe Arbeits- 

 umsatze stattfinden. 



Der KreisprozeB in der mit Auspuff 

 arbeitenden Sattdampfkraftanlage spielt sich 

 also fiir gesattigten Dampf zwischen den 

 Temperaturen 100 C (373 abs.) und hoch- 

 stens 210 C (483 abs.) ab; der hochst- 

 erreichbare Wirkungsgrad wltrde 



483 -373 



^ = ^483~ 

 betragen. 



Die Teniperaturgrenzen lassen sich nach 

 oben hin durch Einf filming der Ueber- 

 hitzung, nach unten hin durch Einfiihrung 

 des Kondensationsbetriebes erweitern, 

 allerdings auf Kosten der Einfachheit des 

 Betriebes. Der Dampf wird iiberhitzt, indem 

 man ihn nach dem Verlassen des Kessels 

 (nachdem er also nicht mehr mit Wasser 

 in Beriihrung ist) an feuerberiihrten Heiz- 

 ilachen vorbeifiihrt. Mit Riicksicht darauf, 

 daB die Wandungen des Ueberhitzers aus 

 Eisen bestehen miissen, ergibt sich als 

 hochsterreichbare Temperatur etwa 450 C 



723 abs. fiir den iiberhitzten Dampf. 

 Der Kondensationsbetrieb bezweckt, den 

 Gegendruck fiir den aus dem Zylinder aus- 

 blasenden Dampf unter den Atmospharen- 

 druck herunter zu ziehen, indem man durch 

 Abkuhlen des Dampfes den Dampfdruck 

 und durch Herauspumpen der Luft den 

 Luftdruck in dem Kondensator beseitigt, 

 in den hinein der ausblasende Dampf gefiihrt 

 wird. Figur 6 zeigt, wie das Indikator- 



I' 



Fig. 6. 



diagramm einer gegen eine Kondensation 

 arbeiteiiden Maschine nnter den Atmo- 

 spharendruck heruntergeht. Auf die Einzel- 

 heiten der Kondensationsanlage kann hier 

 nicht eingegangen werden. Praktisch ist 

 es etwa moglich, im Kondensationsbetrieb 

 den Gegendruck des Dampfes auf 0,1 bis 

 0,05 atm. abs. herunterzuziehen (90 bis 

 95 Prozent Vakuum) und dem entsprechen 

 nach der Spannungskiirve des Wasser- 



dampfes Temperaturen von 45 bis 35 C. 

 Als untere Temperatur eines mit Wasser- 

 dampf auszufiihrenden Kreisprozesses kann 

 man somit 40 C 313 abs. annehmen. 

 Dann wird, bei Anwendung von Ueber- 

 hitzung und Kondensation, der Wirkungs- 

 grad eines Carnotschen Kreisprozesses 

 werden konnen: 



723 313 



= 0,56. 



In jedem Falle bleibt der Dampf in rein 

 thermischer Hinsicht der Luft unterlegen. 

 Trotzdem hat sich Luft als Warinetrager 

 in der HeiBluftmaschine nicht bewahrt, teils 

 weil die hohen Feuertemperaturen dem 

 Arbeitszylinder auch dann schadlieh sind, 

 wenn sie nicht durch die Wandungen hin- 

 durchgehen, sondern nur im Innern des 

 Raumes auftreten. AuBerdem zeigt ein 

 Vergleich von Figur 3c und 4 a, sowie von 

 Figur 3 und 4, zwei wesentliche Griinde 

 fiir die groBe Ueberlegenheit der Dampf- 

 maschine. 



Zunachst wird in der Dampf maschine 

 der CarnotprozeB besser angenahert. In 

 Figur 3c wie in Figur 4a setzt sich der Kreis- 

 prozeB aus Isobaren und Adiabaten zu- 

 sammen, aber nur beim Dampf sind die Iso- 

 baren zugleich Isothermen, die der Carnot- 

 prozeB fordert. 



Ferner wird in jedem Falle. nach auBen 

 hin frei der Unterschied in der Arbeits- 

 erzeugung des Arbeitszylinders und dem Ver- 

 brauch des Kompressionszylinders (der Speise- 

 pumpe). Dieser Unterschied fallt bei der 

 HeiBluftmaschine ungiinstig aus, insofern 

 von der im Kraftzylinder erzeugten Leistung 

 der bei weitem groBte Teil im Kompressions- 

 zylinder verbraucht wird; zur Erzeugung 

 der kleinen nutzbar werdenden Arbeit sind 

 unfb'rmliche Abmessungen der Zylinder und 

 anderen Bauteile erforderlich, dazu ist 

 die Bewegung der groBen hin und hergehen- 

 den Massen und das Hin- und Herwerfen 

 groBerer Arbeitsmengen, von denen nur der 

 Unterschied nutzbar wird, zwischen den 

 beiden Arbeitszylindern mit Verlusten ver- 

 kniipft. Im Gegensatz dazu verbraucht die 

 Speisepumpe selbst einschlieBlich der Kon- 

 densation nur einen kleinen Teil der im 

 Dampfzylinder erzeugten Arbeit. Das Ver- 

 haltnis ist noch giinstiger als es in Figur 4 a 

 der Deutlichkeit halber dargestellt wurde. 



Diese mechanischen Nachteile der HeiB- 

 luftmaschine uberwiegen soweit die ther- 

 mischen Vorteile, daB sie sich neben der 

 Dampfmaschine das Feld nicht erobern kann. 



Erst die Verbrennungskraftmaschinen er- 

 mb'glichen die wirkliche Ausnutzung der 

 Verbrennungstemperatur, indem sie die Ver- 

 brennung selbst in das Innere des Zylinders 



