LXXXI. Ammoniakgas-Kraftmaschine mit Hochdruck, Expansion und ununterbrochener Condensation; von Alfred von Waeyenberch, Ingenieur bei den HHrn. Robert Stephenson und Comp. in Newcastle-on-Cyne (England). Aus den Annales du Génie civil December 1865, S. 826. Mit Abbildungen auf Tab. VII. v. Waeyenberch's Ammoniakgas-Kraftmaschine. Das Wasser löst bekanntlich in der Kälte sein 800faches Volumen Ammoniakgas auf und gibt dieses Gas in der Wärme bei verschiedenen Temperaturen und mit Erzeugung von verschieden großen Drucken ab; bei der Temperatur von 120°C. enthält das Wasser so zu sagen kein Ammoniak mehr. Auf diesen Principien beruht die von mir construirte Kraftmaschine. In einen Kessel A (Figur 24 und 25) bringt man wässeriges Ammoniak, welches einen Concentrationsgrad von etwa 22° Baumé hat. Erwärmt man diese Flüssigkeit, so verläßt das Ammoniak das Wasser um so schneller, je mehr man die Wärme steigert. Damit nun nicht mehr Ammoniakgas entbunden wird, als condensirt werden kann, darf die Temperatur im Kessel 95 bis 110° C. nicht überschreiten. Das Ammoniak, welches entbunden wird, geht zunächst durch den Hahn B' in ein kleines Schlangenrohr B, um welches fortwährend kaltes Wasser circulirt, das durch den Hahn C einfließt. Bei der Berührung mit diesem kalten Wasser wird der wenige Wasserdampf, welcher sich bilden und mit dem Ammoniak abströmen konnte, condensirt; da aber der von ihm in dem Schlangenrohr zurückzulegende Weg nicht so groß ist, daß der zu heißem Wasser gewordene Dampf auch noch erkalten könnte (so daß er wieder Ammoniak absorbirt), so. fällt er als heißes Wasser in den Kessel A zurück. Sobald das Ammoniakgas von dem Wasserdampf, den es mit sich genommen haben kann, befreit ist (was auch dadurch zu erreichen ist, daß man dasselbe über Bimssteinstücke streichen läßt), tritt dasselbe durch das Rohr D in ein zweites Schlangenrohr E ein, das in einer Cisterne F angebracht ist, in welcher ununterbrochen ein starker Strom kalten Wassers circulirt, das durch den Hahn G eingelassen wird. In diesem Schlangenrohr E wird das Gas in Folge des Druckes im Kessel und des Unterschiedes der Temperaturen verflüssigt, und nachdem es die beiden Ventile der Pumpe J gehoben hat, geht es durch das Rohr x in einen Behälter H über, welchen ich den Accumulator nenne und um den ich in dem Doppelboden K mittelst des Hahnes L und des Rohres y das heiße Kesselwasser circuliren lassen kann, welches, da es bei seiner Temperatur von 110° C. fast kein Ammoniak mehr enthält, erst wieder kalt werden muß, um letzteres von Neuem absorbiren zu können. In Folge der Circulation dieses heißen Wassers in den Doppelboden K um das Gefäß H, welches eine gewisse Menge verflüssigtes Ammoniakgas enthält, gibt jenes einen großen Theil seiner Wärme an das verflüssigte Ammoniak ab, welches dann wieder gasförmig wird, und zwar unter Erzeugung einer um so größeren Spannung, je länger man das heiße Wasser mit ihm in Berührung gelassen hat. Die Spannung, welche in dem Accumulator größer wird als in dem Kessel, hält das Druckventil der Pumpe J geschlossen. Ein auf dem Accumulator angebrachtes Manometer zeigt die Spannung an, und sobald diese die entsprechende geworden ist, läßt man das Ammoniakgas durch den Hahn M und das Rohr M' in den Cylinder N gelangen, wo es ebenso wie der Wasserdampf in einer gewöhnlichen Dampfmaschine wirkt. Die Maschine ist im Uebrigen, wie die Abbildung zeigt, gerade so beschaffen, wie eine gewöhnliche Dampfmaschine; dieselbe kann eine verticale, horizontale, oscillirende etc. seyn. Das Ammoniakgas geht bei seinem Austritte aus dem Cylinder durch das Rohr O in die anstoßende Abtheilung P, den Condensator, wo es auf kaltes Wasser trifft, welches eingepumpt wird und dessen Menge durch den Hahn Q beliebig zu reguliren ist. Dieses kalte Wasser ist dasselbe Wasser, welches soeben als heißes um den Accumulator circulirte, diesen dann durch das Rohr 2. verlassen und sich in das Schlangenrohr R begeben hat, wo es in Berührung mit dem kalten Wasser der Cisterne F Zeit genug gehabt hat, wieder kalt zu werden, ehe es durch das Rohr U zu dem Hahn Q gelangt. Bei jeder Umdrehung setzt die Maschine zwei an ihre Welle befestigte Pumpen in Bewegung; die eine J derselben zieht aus dem Schlangenrohr E durch das Rohr X so viel verflüssigtes Ammoniakgas heraus, als im Cylinder in gasförmigem Zustande verbraucht wurde und schafft dasselbe in den Accumulator, während die zweite Pumpe S aus dem Condensator P das Wasser herauszieht, welches das aus dem Cylinder austretende Ammoniak absorbirt hat und dieses ammoniakalische Wasser durch das Rohr b, das Ventil e und das Rohr d des Apparates T, welchen ich den Verdampfer (évaporateur) nenne, in den Kessel zurücksendet. Wollte man dieses gesättigte Wasser gleich mit dem Wasser vermischen, welches sich unten im Kessel befindet und fast rein ist, so würde dieses Wasser eine sehr schwache Ammoniaklösung werden, aus welcher folglich das Ammoniak nur sehr langsam entbunden werden würde; zur Verhütung dieses Uebelstandes habe ich den Verdampfer T in dem Kessel angebracht. Durch die bloße Betrachtung dieses Apparates wird man schon dessen Wirkungsweise verstehen. Das aus dem Condensator durch die Pumpe S zugeschaffte ammoniakalische Wasser gelangt in den oberen Theil des Apparates T, trifft auf der Innenfläche die Kugelcalotte f und fällt in die kleine Schale g, aus welcher es in die Schale h überläuft und durch deren Mitte es in die Schale r abfließt; auf diese Weise gelangt es, wie die kleinen Pfeile anzeigen, bis in die unterste Schale m, aus welcher es in den Kessel fließt. Das herabfallende Wasser ist dann fast ganz rein, denn auf seinem Wege aus einer Schale in die andere hat das Ammoniak Zeit gehabt, das Wasser zu verlassen. Das Ammoniak macht hierauf wieder ganz denselben Weg, den es anfangs zurücklegen mußte, um verflüssigt zu werden und in den Accumulator zu gelangen. V ist der Hahn, welcher zum Reguliren der Circulation des kalten Wassers in der Cisterne F dient, indem man mittelst desselben das Wasser mehr oder weniger schnell ausfließen läßt. Das Ammoniakgas, welches durch die Dichtungen oder durch das Sicherheitsventil ausströmen könnte, wird durch ein Sammelrohr dem Condensator wieder zugeführt, wo es sich in dem kalten Wasser auflöst und dann mittelst der Pumpe S wieder in den Kessel geschafft wird. Auf die angegebene Weise erhält man bei einer Temperatur im Kessel von 100 bis 120° C. eine Spannung von 15, 20, 25, 30 Atmosphären in dem Accumulator; die Höhe der Spannung hängt davon ab, ob man das heiße Wasser mehr oder weniger lange Zeit mit dem im Accumulator befindlichen verflüssigten Ammoniakgas in Berührung läßt. Ein weiterer Vortheil besteht darin, daß die Temperatur im Cylinder nicht über 15 bis 17° C. steigt. Im Mai 1862 versuchte ich bei meinem ersten Modelle eines derartigen Motors einen Condensator, welcher eine genügend große Wassermenge enthielt, um alles Ammoniak zu absorbiren, das die Maschine während einer Tagearbeit verbrauchen konnte, in der Absicht, das erschöpfte Wasser, nachdem man es aus dem Kessel gezogen hatte, durch die gesättigte Lösung aus dem Condensator zu ersetzen; aber in Folge der latenten Wärme, welche das Ammoniakgas bei seinem Austritt aus dem Cylinder besitzt, wurde das Wasser im Condensator, nachdem die Maschine einige Zeit im Betrieb war, durch die chemische Verbindung, die es mit dem Ammoniak eingieng, so heiß, daß es dann kein Gas mehr absorbiren konnte und man letzterem, obgleich es im Cylinder eine sehr große Spannung hatte, nur sehr wenig Kraft abzugewinnen vermochte, wegen des Gegendruckes, den das nicht absorbirte, im Condensator befindliche Gas auf den Kolben ausübte. Ich versuchte später diese Verbindungswärme zum Verdampfen des verflüssigten Gases zu benutzen; da aber die Resultate nicht befriedigender ausfielen, so änderte ich meine Maschine vollständig ab und gelangte so zu der vorher beschriebenen Construction. Gang der Maschine (Prüfung derselben mit dem Prony'schen Zaume.) Durchmesser des Cylinders = 127 Millimeter. Hub = 203 Millimeter. Spannung im Kessel =    6 Atmosphären. Spannung im Accumulator = 15,26 Atmosphären. Temperatur im Kessel = 123° C. (im Mittel). Temperatur im Accumulator = 40° C. Leere im Condensator: zwischen 67 und 61 Millim. Quecksilbersäule. Anzahl der Umdrehungen per Minute = 140. Kraft der Maschine nach dem Prony'schen Zaume: 8,4 Pferdestärken. Dauer der Admission: während 3/4 von der Länge des Hubes. Verbrauch an Steinkohlen (best steam coal) per Stunde: 3 Kilogramme, also etwas weniger als 1/2 Kilogramm per Pferdekraft und Stunde. Durchschnittlicher Kohlenverbrauch per Tag zu 10 Arbeitsstunden: 27 1/2 Kilogramme. Probe mit dem Dynamometer. Länge des Hebelarmes = 1 Meter. Anzahl der Umdrehungen per Minute = 140. Schwere des auf die Waagschale des Zaumes gelegten Gewichtssteines = 43 Kilogr. (2 π × 1 × 140 × 43)/(75 × 60) = 8,40.