KRALJEVINA SRBA, HRVATA I SLOVENACA UPRAVA ZA Z A Š TIT U KLASA 46 (1) INDUSTRIJSKE SVOJINE IZDAN 1. AVGUSTA 1024. PATENTNI SPIS BR. 1999. Sebastian Ziani de Ferranti, Hollinwood, Engleska. Poboljšanja, koja se odnose na toplotne mašine. Prijava od 25. marta 1921. Važi od 1. avgusta 1923. Pravo prvenstva od 7. marta 1918. (Engleska) Ovaj se pronalazak odnosi na toplotne mašine, podrazumevajuei tu parne, vazdušne i mašine sa unutrašnjim sagorevanjem, oba tipa bilo sa reciprokalnim klipovima ili rotacionih turbinskih tipova. Olavde i na dalje pod izrazom „Toplotna mašina" misli se na, i pod-razuraevaće se, mašina ili aparat knji služi za preobraćaj toplote u rad, i obuhvata i sve potrebne i sporedne aparate; može biti na primer, kompresori, regeneratori, kotlovi, bre-neri, peci itd. kao god što to mogu biti i delovi za pozitivan'rad kao cilindri, klipovi, vretena, (rotori), statori itd. Radni fluid upo-trebljm u ovim toplotnim mašinama može biri para, vazduh, ili kakvi gasni proizvodi sagnrevanja. Cilj je mome pronalasku da proizvede pokretnu snagu sa manjom potrošnjom goriva nego što je to do sada btlo postignuto, to jest, da izvrši pretvaranje toplote u rad sa boljim iskorišćavanjem nego što je se to ranije postiglo. Ja postižem taj culj (a) uđešavajući da radni fluid dostigne bar crveno usijanje, (b) sagradjujući radne delove mašine, koji su u dodiru sa vrelim radnim fluidom, od refrakt-nog metala ili legura koji su i odporni he-mijskom uticaju vrelog radnog fluida i koji imaju dovoljnu mehaničku jačinu tako da se mogu održavati na crvenom u-ijanju, i (c) provodeći u nekim slučajevima izbačeni radni fluid kroz regeneratore pre nego što se ispuste napolje, temperatura na kojoj se toplota odbacuje budući tako niža, no što je to do sada bio slučaj. U ovoj specifikaciji pod izrazima „crveno usijanje" ili „crveno usijani" podrazumevaju se temperature od 600° C. pa na više. Ovaj se pronalazak može primeniti na mašine koje rale sa mnogim i različitim ciklusima operacija. Ovi mogući ciklusi obuhva-tiju i sve danas dobro poznate cikluse, kao god i sve nove cikluse koji mogu imati karakteristiku kao što će io ovde niti izloženo. Ja ću sada da otpočnem da ukratko izložim nekoliko tipičnih primera toplotnih mašina koje su imale sličan cilj kao i moj pronalazak, i razloge zašto su one postigle sraz-merno malo uspeha. Potpuniji opisi ovih tipičnih primera koje ću ja pomenuti nalaze se u mnogim školskim knjigama o toplotnim mašinama. Posle objavljivanja Carnot-ovih principa da je teoriski maksimalno toplotno iskorišćavanje, koje se može dobiti u jednoj savršenoj toplotnoj mašini, količnik dibijen deleči razliku izmelju maksimalne i minimalne temperature radnog ciklusa sa maksimumom ciklusne apsolutne temperature, cilj mnogih pronalazača da stvore mašine sa uvećanim toplotnim iskorišćavanjem upotrebljavajući visoke vrednosti za njihove maksimalne temperature. U mašinama sa unutrašnjim sagorevanjem, kao što su danas u upotrebi, a naročito u tipovima u kojima se sagorevanje vrši u glavnom pod „stalnom zapreminom", postiže se vrlo visoka vrednost maksimalne temperature radnog fluida, (koja obično prevazilazi tačku topljenja materijala od koga je cilinder sagradjen) Prema tome cilinderi se moraju hladiti spolja ili vazduhom ili vodom, ili iznutra uštrcavanjem vode ili vazduha, da bi se unutrašnja površina mogla održavati na dovoljno niskoj temperaturi, radna temperatura glavnog dela suda prema tome budući oko 300° C, Toplota izgubljena prenošenjem, Din. 26 iz radnog fluida na cilinder i odatle odnesena rashladjujućim srestvom, obično iznosi od 25% do 40% celokupne toplote dobijene iz goriva, pored redovnog gubitka toplote u ispuštenim gasovima. Mnogobrojni su pokušaji bili učinjeni s vremena na vreme da se sagradi jedna toplotna mašina sa regeneracijom, upotrebljavajući visoke vrednosti za maksimalnu temperaturu njenog ciklusa rada, i bez razhladju-jučih srestava za cilinder ili radni sud u kome se vrši pozitivan deo rada u ciklusu. Stirling-ova mašina sa vrelim vazduhom koja radi na „zatvorenom" ciklusu (to jest, radni se fluid nije izbacivao već se neprekidno zagrevao i hladio), svoje zagrevanje vrši spolja i hladan se radni fluid upotrebljavao u radnom cilinderu. U Ericson-ovoj mašini, t. zv. kalorifičnoj, koja radi sa otvorenim ciklusom, (u ovoj se mašini radni fluid izbacuje na kraju operacije, i svež se uzima za novi ciklus), zagrevanje se vrši spolja, i vreo se radni fluid upotrebljava u radnom cilindru. U Siemenovoj mašini sa unutrašnjim sagorevanjem (vidi patentnu specifikaciju No. 2504 iz godine 1881), koja je radila na otrorenom ciklusu, vreo se radni fluid upotrebljavao u radnom cilinderu, u kome je bio namešten jedan regenerator. Fle-eming-Jenkins-ova mašina sa unutrašnjim sagoreranjem, radi sa zatvorenim ciklusom, i hladan se radni tluid upotrebljava u radnom cilinderu. Ryder-ova mašina sa vrelim vazduhom radi na zatvorenom ciklusu sa spoljnim zagorevanjem i veći deo pozitivnog rada vrši se u vrelom cilinderu. t d ovih tipičnih predstavnika Stirling-ova i Rydtr ova mašina male snage udjoše u praktičnu upotrebu donekle, ali ne doštižući nikakvu visoku ekonomiju u gorivu. Simens-ova mašina, za koju se mislilo da najviše obećava, po ondašnjim najboljim autoritetima, nije nikad prešla preko eksperimentalnog oblika. A tako isto i Ericson-ova i Fleeming-Jekins-ova mašina, u koliko sam ja oCavešten, nikad nije trgovinski bila upotrebljavana. Mogu se pomenuti sledeći razlozi neuspeha u pokušajima da se dobije bolje iskorišćava-nje goriva pod trgovinskim uslovima rada: 1. Spoljašno sagorevanje i zagrevanje. Proizvodi sagorevanja iz peći za zagreva-nje odbacivahu se na temperaturi višoj nego maksimalna temperatura radnog fluida; pro-uzrokujući na taj način odbacivanje od oko 40% toplote iz goriva. Pronošenje toplote kroz zidove suda dosta je sporo, i radna brzina mašina prema tome vrlo je mala. To se tiče naročito Stirling-ove, Ericson-ove i Ry-der-ove mašine. Kao jedan eksperimentalan fakat može se navesti da u takvim mašinama čak i kad se spoljašnost radnog cilindra ili radnog suda održava na crvenom usijajnju, njegova unutrašnjost i radni tluid u njemu ne dostižu temperaturu koja je izbliza ravna crvenom usijanju kada mašina radi, pa ma brzina o-kretanja bila zaista vrlo mala Termalno isko-rišćavanje takvih mašina prirodno da je bilo vrlo malo, i one mašine koje su ma kako došle do praktične upotrebe bile su samo vrlo male snage. U Robinson-ovoj „Gasne i Zejtinske Mašine" navodi se da je ,,Ryder-ova mašina sa vrelim vazduhom načinjena da daje samo Vi, Va i 1 HP. sa potrošnjom goriva od 1,25 2 4,5 kg. respektivno, koksa na sat.“ U istoj knjizi a i u Donkin-ovoj „Gasne, Vazdušne i Uljane mašine", daju se izvodi sa proba izvršenih sa mašinama sa vrelim vazduhom na Technološkom Institutu Massachusetta u Bostonu, U. S. A. Iz tih školskih knjiga mogu se navesti sledeće pojedinosti: Ryđer-ova mašina za vreo vazduh, cilinder 170 mm u diametru, dužina cilindra 218 mm pokazana konjska snaga 0.68 HP; stvarna konjska snaga 0.29 HP.; mehaničko iskorišća-vanje 43°/o; potrošnja goriva ne navodi se. Ericcson-ova mašina, cilinder 283 mm. u diametru, dužina 100 mm, pokazana konjska snaga 0.20; stvarna konjska snaga 0.06 mehaničko iskorišćavanje 30%; potrošnja goriva nije navedena. Stirling-ova mašina 37 HP, maksimum temperature dostignute u vazduhu 650°. F (344° C.). Potrošnja uglja bila je vrlo velika, a težina mašine beše 1 tonu na HP. Ericcsonova mašina od 321 HP. pokazanih konjskih snaga koju je probao Profesor Norton, sa 4 motorna cilindera, 4266 mm. u prečniku, 1828 mm. u dužinu, 9 obrtaja u minuti, sa srednjim efektivnim pritiskom od 0.16 kg. sm2 na kvadratni col; potrošnja uglja 0. 9 kg. antracita na svaku pokazanu HP. na sat: nije navedeno mehaničko iskorišćavanje. Ostvarujući moj pronalazak, ja mogu da upotrebljavam unutrašnje sagorevanje (uglj') goriva i revepsne i egeneratorske sisteme, koji izvlači toplotu iz radnog fluida pošto ovaj izvrši svoj pozitivan rad, i to pre nego što se ispusti napolje, i prenosi tu toplotu natrag u radni fluid pre nego što ovaj primi svoj deo toplote iz goriva. U slučaju sa parom, kao radni fluid, ja upotrebljavam cevaste ili ćeli-jaste zagrejavače, sa vrlo velikom površinom za prenos toplote, i koji sadržavaju vrlo malu zapreminu radnog fluida. 2. Odbacivanje toplote na minimalnoj temperaturi u ciklusu. U zatvorenim ciklusima odbacivanje toplote sprovodjenjem kroz cilindre vrlo je sporo, i toplota se nagomilava u radnom fluidu sve dok njegova minimalna temperatura nije dovoljno visoka iznad temperature rashladjuju-ćeg srestva, da bi se stvorio potreban termalni napon za sprovodjenje toplote. Dalje, visoka vrednost minimalne temperature radnog fluida uvećava negativan rad, i ozbiljno umanjava stvarnu snagu jedne takve mašine sa datim razmeran a. Ovo se naročito tiče Stirling-ovih, Freeming-Jenkinsovih i Kyder-ovih mašina. U otvorenim ciklusima osustvo efektivnog bladjenja uvećava negativan rad, ali ne do tog stepena kao u zatvorenim ciklusima. Ovo se tiče Ericcsonovili i Siemensovih mašina. Ostvarujući moj pronalazak, ja vršim kompresiju u stupnjevima, upotrebljavajući medju-slupne rashladjivače vrlo velikih površina u odnosu na zapreminu sadržavanog radnog fluida. Ja takodje mogu da upotrebljavam rosasto ubrizgavanje vode za vreme kompresije, sa ili bez vodenog rukavca. Kada se povišenje u pritisku dobija ne mehaničkim putem već đi-splasionim regeneratorom i toplotom iz goriva, hladan se prostor deli na odeljke, i u nekim se slučajevima upotrebljava ubrizgavanje vode. 3. Slobodan prostor u cilinderima. U ratvorenim ciklusima vreo se radni fluid kompesuje u slobodnom prostoru izraedju klipa i regeneratora i to na visokoj temperaturi, uvećavajući tako negativan rad, i prouzroku-jući odbacivanje toplote na visokoj temperaturi. Slobodan prostor, odnosno zapremina, u samom regeneratoru uvećava negativan rad, ali je nešto od odbačene toplote vraćeno natrag za vreme stupnja ekspanzije. Ovo se tiče Stirling-ovih i Fleeming-Jenkinsovih mašina. Primenjujući moj pronalazak, uvećana brzina probrtaja regeneratora i veća brzina same mašine, i mala zapremina regeneratora smanjuju takve gubitke. U otvorenim ciklusima slobodan prostor u vrelim cilinderima, regeneratorima i u prostoru pozadi regenere-tora i izmedju regeneratora i ventila izložen je naglim promenama u pritisku što povećava količinu negativnog rada. Ovo se tiče Ericc-sonovih i Siemensovih mašina. U ovoj poslednjoj slobodan prostor u samom vrelom cilindru bio je vrlo veliki a naročito zbog dosta porozne obloge od netopljive cigle (ilovače). Pri izvodjenju moga pronalaska ti su gubitci svedeni na minimum, smanjujući sve slobodne i neispunjene prostore do na mali procenat cilindarske zapremine upotrebljavajući neporozan meterijal, jedan usavrŠćil regoherator koji je ovde i na dalje opisan, uvećanu brzinu mašine i povećan period (brzinu) promena u regeneratoru. 4. Regenerator. Uvek ima gubitaka toplote zračenjem sa regeneratora, i to se tiče svih regeuerativnih mašina. Primenjujući moj pronalazak ja upo-trebljujem regenerator sa velikom sposobnošću za prenos toplote, ali koji ima vrlo malu unutrašnju zapreminu za sadržavam radni fluil, i prema tome vrlo malu spoljašnju površinu. Prema tome takvi su gubitci svedeni na minimum. 5. Hladni radni cilindri. U ovima, radni fluid prvo prodje kroz re-generator i to pre nego što udje u radni cilinder, u kome se hladi i njegov pritisak o-pada mnogo brže no što bi to bio slučaj u kakvom vrelom cilindru, kada bi se ekspan-dovao do iste zapremine. Takve dakle mašine daju samo jednu trećinu ili jednu četvrtinu pokazane konjske snage u jednoj mašini istih srazmera u kojoj se radni tluid ekspan-duje u jednom vrelom cilindru pa zatim propušten kroz regenerator. Prema tome, ako je potrebno da se doda, zbog nepotpunog prenosa toplote iz toplog u hladni radni fluid, preko regeneratorskih ploča, 5% toplote iz goriva, da bi se nadoknadio taj gubitak, u mašini sa vrelim radnim cilindrom, (što prestavlja 5°/o snižavanje termalnog iskoiišćava-nja), onda bi se imalo dodati 15°/o do 20% toplote u jednoj mašini sa hladnim radnim cilinderom (što prestavlja umanjavanje od 15°/o do 20% termalnog iskorišćavanja). Ovo se naročito tiče Stirlingovih i Flee-ming-Jenkins-ovih mašina. U mome pronalasku ja upotrebljavam vrele radne cilindere, čime se izbegavaju preterani gubici. 6. Materijal. Običan materijal, kao liveno gvoždje, čelik, bakar, ili bakarne legure, nepodesan je za delove koji su izloženi vrelom radnom fluidu, jer njihova čvrstina nije dovoljna da izdrži napone usled pritiska radnog fluida ili centrifugalnih sila, ili inercije kretanja, a i u isto su vreme podložni Kemijskim napadima radnog fluida, koji se nalazi na visokim temperaturama. Ovo se naročito tiče Stirlingovih, Ericcsonovili i Ryderovih mašina. U Siemens i Fleeming Jenkinsovim mašinama predloženo je da se izbegnu te teškoće postavljanjem vrelih delova cilindera i klipa debelim slojem netopljive gline ili tome sličnog materijala. Ali takav je materijal vrlo porozan i netopljiva cigla sadrži (prema kvalitetu) od 20 do 50% svoje zapremine u porama. Ovo povećava slobodan prostor iza klipa što prouzrokuje preterano gubitke u iskorišća-vanju. U mašinama sa unutrašnjim saaorevanjem, kao što su sada u upotrebi, radni tluid dostiže vrlo veliku temperaturu, i radni cilin-deri koji su načinjeni od običnog materijala, kao liveno gvoždje, dovoljno su jaki da se odupru naponima, pošto se održavaju raskla-djivanjem na relativno niskim temperaturama, Opet, mašine sa vrelim vazduhom bile su gradjene od običnog materijala i čiji su ci-linderi bili održavani na crvenom usijanju spolja, ali kao što je to već bilo pomenuto, niti je temperatura unutrašnje strane cilindera jedne takve mašine, niti pak temperatura radnog f.uida ikada dostigla visinu crvenog usijanja pod dužim radnim uslovima. Na protiv, radni fluid ima rasbladjuće dejstvo na unutrašnje površine cilindra Kada radni fluid dostigne temperaturu crvenog usijanja pa se pokuša da se i cilinder održi na crvenom usijanju, obični materijal kao na primer liveno gvoždje, čelik, bakar, koji su do sada bili upotrebljavani potpuno propada. Oni niti imaju dovoljnu jačinu na visokim temperaturama niti su odporni prema radnom tluidu, koji je na crvenom usijanju. Bilo je predloženo da se načine cilindri ili zagrejavHČ u jednoj mašini sa vrelim vazduhom ili u mašini sa unutrašnjim sagore-vanjem, koji treba da rade na crvenom u-i janju, dd. složenog sastava gde se podrazu-meva jedna ploča od čelika, gvoždja ili bakra, i jedne druge ploče od nikla ili platine koja se izlaže vrelom radnom fluidu i koja zaštićuje onu drugu ploču od napada. Što se tiče ovog pronalaska, takvi su predloži nćostvar-Ijivi, pošto su nikel i platina vrlo Iako podložni napadima ugljen monoksida na temperaturi crvenog usijanja, a i ovaj složeni sastav nema dovoljno jačine na tako visokim temperaturama. Ostvarujući moj pronalazak ja upotrebljavam za cilindere, klipove i drugo jedre ie-fraktorne legure dovoljne jačine i hemiski inertne prema radnome fiuidu na visokim temperaturama. U regene atorima sa srazmer-no laganim promenarra ja mogu da upotrebljavam ploče, od odličnog i>fraktornog materijala, a za prostore koji nisu izloženi brzim i naglim promenama u pritisku ja mogu da upotrebljujem retraktornu nemetalnu prevlaku čak i od poroznog materijala; na primer u 'Odelenju za sagorevanje ili u statorima turbina i u srazmerno lagano prevrtljivim rege-neratorima. Naravno da se podmumeva da su u takvim regeneratorima. Naravno da se ^podrazumeva da su u takvim regeneratorima ili sudooima spoljašni delovi, izloženi naponima za vreme dok su crveno usijani, nači- njeni od retraktornih i otpornih legura kao što je to malo dalje opisano. Današnje stanje veštine u pogledu na mašim koje upotrebljavaju rege. ratore, kao što sam ja obavešten, može se zraziti govoreći da: ma da su razni pronalazači s vremena na vreme predlagali postrojenja za mašine sa unutrašnjim sagorevanjem sa upotrebom regeneratora, ni jedna od ^tih mašina nije pokazala ikakvo visoko iskorišćavanje i ekonomiju u gorivu ili da je pila sposobna za zadovoljavajući rad pod obilnim trgovinskim uslovima niti je takva jeipa mašina ikada ranije bila načinjena. Turbina sa unutrašnjim sagurevanjem, koja je predmet mnogobrojnih predloga, nc postoji još kao jedna praktična radna mašina. Sada, ja sam pronašao kako da učinim da jedna mašina na crvenom usijanju može da radi, i ja sam pronašao srestva kako takva jedna mašina može da se sagradi tako da može da radi za uspehom i sa ekonomijom u gorivu koja nnije nikad nije bila postignuta u praktici. Ovaj se pronalazak saptoji u omogućavanju da radni fluid dostigne u najmanju ruku crveno usijanje, i u gradjenju rainih delova u dodiru sa radnim fluidom na visokoj temperaturi, od retraktornih le.ur.t koje su otporne bemijskim napadima vrelog radnog fluida i koje imaju dovoljni jačine da se odupiu naponima, i u odižavanju tih. delova na toploti crvenog usijanja za sve vreme dokle mašina radi. Prona'azak se dalje sastoji, u slučajevima gde se upotrebljavaju regoneratori, u gradjenju regeneratora sa veliko n površinom za iipi|anje i zračenje toplote, ali male unutrašnje zapremine za radni tluid, kroz koji re-generator propušta radni fluid, vreo i na pritisku srazinerno niskom, t. j. na pritisku otpuštanja, a hladni se pak raini fluid propušta naizmi-ničnu sa vrelim, i to na visokom pritisku ili pritisku prilikom kompresije. Metali ili legure koji su pode ni za upotrebu pierna mome pronalasku mogu se naći izradju: (a) refrakt irnib metala ili degura u kojima se nalazi jtdan ili više metala iz kromove i rupe; (b) refrav tornim metalima ili legurama u koji na je jedan metal ili metali iz hromovee grupe, spojen ili spojeni sa jedni u metalom ili metalima iz nikelove grupe; (c) retraktonim metalima ili lugu 'ama u kojima neki metal ili metali iz bromove grupe jesta ili su, spojeni sa burom, aln-miniumom, silicij pm om i drugi n materijama koje proizvode isto dej-tvo; (d) metalima iz hromove grupe zajedno sa nekim metalom ili metalima iz grupe retkih zemljanih metala. Ja dakle mogu sa uspehom, u nekim slučajevima, da sagradim zagrejavač, rashladji-vač ili regenerator mašine od metala ili legure koji imajh odlike ranije opisane i to u obliku tankih1.1' listova, pantljika ili tome slično. 1 Pri izvodjenfu moga pronalaska ja mogu da upotrebim ma koji termodinamički ciklus operacija koji se najbliže približuje teorijski perfektnom ciklusu, i čija je maksimalna temperatura pozitivnog dela rada u ciklusu u koliko je god moguće viša, i to oko 600° C. ili viša, a u najmanju ruku onoliko, koliko je potrebno da s'? osigura zapaljenje goriva prilikom ubrizgavanja u vreo sabijeni vazduh. Crveno usijane ^ mašine prema ovom pronalasku mogu se ‘sagraditi u mnogo sastavnih oblika, kao što je to ovde i navedeno, na primer mašine sa kazaniraa, pregrejavači-ma, ili mašine sa unutrašnjim sagorevanjem, ili najzad turbine. Naročito visoko iskorišćavanje dobija se ako se moj pronalazak primeni na mašine koje rade sa ciklusima koji se karakterišu ovim: (a) skoro izotermalna kompresija radnog fluida na minimalnoj temperaturi u ciklusu, iz stanja maksimalne zapremine; (b) regenerathno zagrevanje radnog iluida posle pomenute izotermalne kompresije pomoću toplote izvučene iz radnog fluida, koji se izbacuje predhodnem upotrebom u cilinderu, a kada je ovaj na, ili nlizu minimalne ili temperature pri ispuštanju, i (c) skoro izotermalna ekspanzija radnoga fluida na maksimalnoj temperaturi u ciklusu, koju prati snabdevanje toplotom iz goriva. Sledeče se gradjevinske odlike mogu sa uspehom primeniti na mašine u kojima se nalazi moj pronalazak, kao što je ovde opisan. (1) . Jedan rezervni regenerator u samom cilinderu, koji je udešen da daje vrlo mali procenat slobodnog prostora. (2) . Ako je to nezavisni regeneratorski sistem, onda sa vrelim ventilima na jednom kraju, a sa hladnim ventilima na drugom. (3) . Jedan regeneratorski sistem sa protiv-tokovima, sa jednim krajem crveno usijanim a drugim srazmerno hladnim. (4) . Nezavisna postrojenja za sabljanje radnog fluida a tako isto i za njegovo snabdevanje toplotom iz goriva. (5) . Oilindere u seriji u pogledu na tok radnog fluida, snabdevajući ga toplotom iz goriva u stupnjevima i to u dva ili više cilindera. (6) . U slučaje'ima sa rotacionim ili turbinskim mašinama, ubrizgavanje goriva i to posle regeneracije i to u nekoliko stupnjeva za vreme ekspanzije radnog fluida, čime se njegova temperatura održava u koliko je to moguće više na jednom unapred utvrdjenom maksimumu za vreme tog stupnja. (7) . Više-stupno postrojenje za sabijanje sa medjustupnim postrojenjima za hladjenje, i resenerativna postrojenja za radni fluid. (8) . U slučajevima rotacionih turbinskih mašina, postrojenja za snabdevanje toplotom radnog Iluida kroz stator i to na nekoliko mesta duž pravca toka. (9) . Jedna reciprokalna mašina sa visokim naponom u seriji sa jednom rotacionom tur-binskom mašinom na niskom naponu, a po-menuta reciprokalna mašina i turbinska mašina budući respektivno ma kog od tipova ovde opisanih. (10) , Jednu grupu rezervnih regeneratora za prenos toplote iz izbačenog radnog fluida na niskom naponu u radni fluid na visokom naponu, sa automatskim ili mehaničkim ventilima na crveno usijanom delu regeneratora, mehanički pokretane ventilima hladnijem delu regeneratora. (11) . Jedan cilinder ili klip, ili cilindere i klipove, s\«ki sa jednim delom načinjenjim od refraktornog metala ili legure koja je ovde opisana, i koji su delovi izloženi radnom tluidu na crvenom usijanju, i čiji su drugi i ostali delovi na običnim temperaturama i koji su načinjeni od običnog materijala koji se i onako upotrebljuje, sa ili bez naročitih sre-stava za rashladjivanje, i izmedju kojih se hladnijih dolova cilindra i klipa, koji su zajedničkom dodiru, nameštaju naboji za pritisak radnog fluida. (12) . Cilindere i klipove ili cilinder i klip, koji vrlo blisko pasuju ali nisu u dodiru na kraju koji je isložen crvenom usijanju iz radnog fluida, a padujući i dodirujući se preko naboja protiv pritiska radnog fluida i to na kraju koji se nalazi na srazmerno niskoj temperaturi usled rdjave sprovodljivosti za toplota, pomenute legure. (13) . Crveno usijani delovi mašine načinjeni su ili: (a) od metala ili legure koji imaju potrebnu jačinu i čvrstinu na radnim temperaturama, ali koji ne mogu da se odupru napadima vrelog radnog fluida, već od toga zaštićeno su jednom otpornom prevlakom od metala ili legure; ili fb), od refraktorne legure koja ima potrebnu čvrstinu na radnim temperaturama i koja je u stanju da se odupre svim napadima. Ova legura ili zaštitna prevlaka gore pomenuta takve su prirode da i da su podložne napadima radnog iluida, deo napadnute površine obrazuje zaštitnu prevlaku sprečavajući na taj način dalje prodiranje, čime daje jednu postojano otpornu površinu. Prema tome, najglavnija odlika materijala je da: ili nije ni malo podložan napadima, ili da će pod tim napadima da obrazuje jednu površinu koja će niti otporna da- i,jim napadima radnog fluida na visokim temperaturama. Što se ti'-e materijala za ostvarenje moga pronalaska, ja sam našao da je najotporniji metal hromium, a da nikelbrom ili kobalt-hrom drže se dobro; dalje, da tungsten legu-risan ma kojim metalom iz hromo\e ili ni-kelove gnipa daje dobre rezultate; i dalje, da bor, silicium, i aluminium u malim procentima sačinjavaju vrlo vredne dodatke nikel-promovoj leguri, poboljšavajući jedrinu i jednostavnost izlivaka i povećavajući jačinu i otpornost prema napadima na temperaturi crvenog usijanja. Jjdna vrlo dobra legura koja se daje liti a i drusojačije je vrlo pogodna, sastoji se od 20% fcromiuma, 5% gvoždja, 62% nikla, 1/a% ugljenika, 4% si-liciumai i 8V2% aluminiuma. Ora je se legura našla da ima potrebnu jačinu i da se odupire napadima vrelog radnog fluida za više nedelja, na temperaturi od osam do devet stotina stepeni Celsiusovih. Ova se legura niti može kovati niti na mašini obradjivati. Naročite se mere imaju preduzeti da bi se načinio kakav upotrebljiv sklop. Legura se može liti vrlo blizu prave mere i zatim se izlivak može dovršiti tocilom. Može se zavariti sa vrlo dobrim rezultatom. Kupe se moraju bušiti u samom kalupu ili načinjene od refraktorne legure koja se daje obradjivati, pa se zatim zavari na izlivak. Materijal se daje šeći sa okretnim diskom velike brzine, ili sa tankim tocilom. Ja sam našao da neki, ako ne i svi, od ovih metala t. j. legura imaju vrlo dobru otpornu snagu i da se čine skoro neosetljivim prema napadima hemijskim, ako im se površina, koja se izlaže radnom fluidu, vrlo fino ugladi i uglača. Te površine ostaju sjajne i ugladjene posle mnogo nedelja rada probne mašine. Tungsten, nikel-kobalt, i njihove proste legure sa gvoždjem, podložne su hemijskom napadu radnoga fluida kada crveno usijan. Tungsten je vrlo jak na crvenom usijanju, a legure koje sadrže mnogo gvoždja u sebi srazmerno su slabe na crvenom usijanju. Jedna od odlika ovog pronalaska jeste upotreba materijala, koji i ako podložan napadima na visokoj temperaturi ima dovoljno jačine, i koji je prevučen sa zaštitnom prevlakom od inertnog materijala ili od istog materijala koji je otporan napadima na visokoj temperaturi. Neki od metala iz retke grupe zemljanih metala, kao na primer cirkonijum, sačinjavaju dragocene dodatke sastavu legura. Ja sam našao da, na primer, neke od legura, koje su ovde opisane i koje sadrže malu količinu bora, silicium a ili cirkonijum a, kada se prvi put izlože uticaju radnog fluida, prevuku se sa jednom vrlo tankom površin- skom prevlakom, koja prevlaka štiti od daljih napada dublje slojeve legure. Pošto sam pojedinačno opisao i utvrdio prirodu moga pronalaska ja ću sada da opišem, pozivajući se na crteže, više primera mašina, u kojima je moj pronalazak ostvaren. Figura 1 ilustruje diagramatično jedan primer, koji sadrži jednu crveno usijanu rotacionu turbinu, jedan rotacioni više-stupni kompresor za gasno gorivo F., i srestva za ubrizgavanje goriva u turbinu na nekoliko mesta (stupnjeva) pri ekspanziji. Figura 2 diagramatično ilustruje jedan primer, koji podrazumeva jednu crveno usijanu reciprokalnu mašinu sa tri cilindera u seriji, jedan tro-stupni reciprokalni kompresor za vazduh A., sa medjustupnirn hladjenjem, i hladjenjem vodenim rukavcem, jedan par odvojenih rezervnih regeneratora R, jedan tri stupni kompresor F za gasno gorivo, i ubrizgavanje goriva u svaki cilinder. Figura 3. ilustruje sa mnogo više sastavnih datalja nego u figurama 2 ili 1, jedan primer koji se sastoji od jednog cilindra reci-prokalne crveno usijane mašine, sa regenera-torom u glavi cilinderovoj, dal|e jedan kom-pund-vazdušni kompresor, i srestva za ubrizgavanje goriva u cilindere. Figura 4. prestavlja presek kroz crveno u-sijani cilinder iz figure 3, i to baš ispod regeneratora. Figura 5 diagramatički ilustruju oblike cilindera i klipova kao jedna zamena za one pokazane u tiguri 3. Figura 6 jeste izgled u preseku izlažući jasnije regeneratorc u glavi cilindra iz figure 3. Figura 7 jeste njihov plan, a Figura 8 odnosi se na jedan detalj. Figyra 9 izlaže jedan preinačeni otilik ci-linderske glave. Figura 10—12 odnose se na regeneratoro sa protiv-tokovima, čiji je uzdužni presek figura 10, poprečni presek figura 11, a figura 12 izgled sa strane unutrašnjih regeneratoro-vih delova, i Figura 13 odnosi se na jedan njegov detalj. Isti su delovi uvek isto i označeni pismeno ili sa brojevima i to na svim tigurama. U figuri 1, C je turbinski oklop sa grupama utvrJjenih lopatica 3. vreo i sabijen vazduh upušta se kroz 4, a neupotrebljivi se gasovi izbacuju iz turbine na 5, i to u jednu cevnu liniju 14. Gorivo se ubrizgava u turbinu kroz razne otvore 6, i sagoreva mešajuči se sa zagrejanim vazduhom. Ovi se delovi održavaju na crvenom usijanju i načinjeni su od refraktorne legure, kao što je to ovde i opisano. F je jedan više-stupni gasni kompresor, a na diagramu je izložen s.t šest cilindera i šest odvodnih cevi za gorivo, ft, k, ft, ft, fs, i fti, koje iilu u turbinu: fi, daje gas na najvi-žem pritisku a fo, na najnižem. A jeste kompresor za vazduh, i izložen je na diagramu kao šestostupni rotacioni kompresor sa vodenim rukavcima, sa pet mcdjustupnim rashla-djivačima Ai. Vazduh na atmosfbrkom pritisku i temperaturi uvlači se na 8, a sabijeni se vazduh ispušta kroz 9 u cevnu liniju 10, koja vodi u regeneratore. U diagrama su izložena samo dva cilindra regenoratorova i snabđevena su sa ventilima koji rade tiko da dok sabijeni vazduh teče kroz jedan cilinder i prima odande toplotu, topli gasovi izbačeni iz turbine teku kroz onaj drugi, ostavljajući mu svoju toplotu. Postrojenje regeneratorovih ventila i pokretnog aparata izloženo je đia-gramatički u figuri 2. Vreo sabijeni vazduh odvodi se do turbine pomoću cevi 12. Vreli gasovi izbačeni iz turbine sprovode se do re-generatoia cevnom linijom 14. a rashladjeni gasovi se izbacuju iz regeneratora kroz cev 15. Turbina i rotacioni kompresor za vazduh izloženi su na istoj osovini i direktno spojeni. Kompresor F za gasno gorivo može se te-rati preko redukcionog prenosa 10 to sa turbinske osovine. Kao jedan primer samo, a ne i kao ograničavanje, vazduh se može sabijati (izoter-malno ili u koliko je moguće bliže tome) do na priliku 100 l.b.s. f6,8 atmos.) na kvađ. col, i temperatura se sabijenog vazduha može popeti do, recimo, 050°0. prolazeći kroz re-generator. Sagorevanje prve količine goriva na ulaznom kraju 4 turbine, temperatura gasne smeše može da se popne do, recimo, 700oC. Ova se smesa pri ekspanziji rashladi do na 050°C, i sagorevanje iduće količine goriva opet joj podigne temperaturu dorecimo, 700°0., i tako dalje, održavajući temperaturu gasne smeše za sve vreme toka kroz turbinu izmedju tih granica. Udešavajući ubrizgavanje goriva i njegovu srazmenu u pogledu na za-preminu opuštenog vazduha maksimalna se temperatura može unapred odrediti do na najvišu vrednost koja se može dopustiti u pogledu na jačinu i otporne odlike metalne legure od koje su delovi u dodiru sa vrelim radnim fluidom, načinjeni. Zapaljenje goriva u turbini čini se, pošto se jednom mašina krene, toplotom vazduha u koji je ubrizgan. Pozitivan se rad u opšte vrši na ili sasvim -blizu maksimalne temperature, koja je mnogo viša nego što je to do sada bilo, a negativan se rad vrši na najnižoj temperaturi u ciklusu. Regeneratori izvlače toplotu iz izbačenih gasova pošto je se celokupan praktično koristan piitisak radnog fluida iskoristio kao mehanički rad pri okretanju rotora, smanjujući time odbačenu toplotu u odbačenim gasovima do na najmanju meru. Za mašinu ili turbine ovda opisane može se upotrebljavati i tečno gorivo, prilagodjava-jući i udešavajući srestva za snabdevanje i ubrizgavanje goriva u cilindere ili statore prema samoj prirodi goriva. Sistem regeneratora upotrebljenih u vezi sa turbinama (srde pe doda premena može hiti oko 10 sekunada), sačinjen je od dva para cilindera. Svaki od cilindera, koji sadrži u sebi regeneratorski materijal načinjen je tako da se može odupreti punom pritisku radnoga fluida. Oni su snabđeveni sa ventilima 18 i 19 na svakom svom kraju i iskorišeavaju se u parovima, tako da, dok izlazni gasovi prolaze kroz jedan cilinder, sabijeni vazduh prolazi u obrnuto suprotnom pravcu kroz onaj drugi cilinder. Ovi parovi regeneratora menjaju svoje uloge svake polovine perioda, kako bi se radni uslovi u turbini održavali u koliko je moguće više podjednaki Jasno je da se mogu upotrebiti tri ili četiri takva para, čime skoro podjednaka temperatura i pritisak mogu se dobiti Hladniji kraj regeneratorovih cilindera načinjen je i snabdeven sa običnim ventilima 18, koji se stavljaju u pokret pomoću kakvog pogodnog mehanizma. Vreli kraj regeneratora načinjen je od retraktorne legure, koja je ovde pomenuta. a tako su isto i ventili 19. Ventili 19 mogu biti sami po sebi a-utomatski t. j. stavljaju se u pokret strujom tluida, koji je pak pod upravom ventila na hladnom kraju. Svi su delovi prevučeni tako dazidržavaju toplotu i samo se hlade ; zatiskači, ležišta i nosači. Primenjujući moj pronalazak na mašine tipa sa reciprokalnim klipom, ja kompresu-jem vazduh u jednom više-stupnom kompresoru sa klipovima i to sa u toliko potpunijim medjustupnim i unutrašnjim hladjnenjem u koliko je to moguće više za svaki slučaj. Ja najradije upotrebljavam pritisak pri kompresiji od 8 kg. cm'2 (6.8 atm.) do 16 kg. cm'2 (13. 6 atm.) na kradratni col. U jednom obliku mašine sa jednim eilin-derom (figura 3) sabijeni se vazduh upušta u cilinder mašine C, kroz regenerator R, na samom kraju cilindra, u kome je se već za-grejao do recimo 700° C. Gorivo u obliku zejtinjavog mlaza ili sabijenog gasa ubrizgava se u, i sagoreva sa vrelim vazduhom, i to izmedju regeneratora i klipa, podižući temperaturu do blizu 1200° 0, do 1500° C. Pritisak se time penje do na svoj maksimum, vreo radni fluid sada se ekspanduje, vršeći rad i opadajući u pritisku sve do jedne povoljne visine iznad atmosferskog, i temperature oko 800° C. kada se isppuštiju napolje kroz regeneratore, kojima predaje svu svoju zaosfalu i korisnu toplotu, izlazeći napolje skoro potpuno hladan i to na temperaturi oko 150° C, kroz ventil za ispuštanje. Može se zapaziti da su oba ventila u regenerato-rovim zidovima u dodiru sa hladnim fluidom. U jednom izmenjenom obliku, regen^rator je odvojen od cilindera, i snabdeven je sa odvojenim ventilima i mehanizmom za njihov pokret, radi kontrole toka radnog tluida u i iz, regeneratora, kao što je to izloženo u figuri 2. U ovom su slučaju polovina ventila na regeneratoru vreli, a tako su isto vreli i ventili na samoj mašini. Postrojenje aparata, podrazumevajući tu i reeiprokalnu crveno usijanu mašinu sa tri cilindera, izloženu u figuri 2, diagramatično je slično sa postrojenjem izloženim u figuri 1. Klobuci V namešteni su izmedju cilindera kao što je to običaj sa ovim mašinama. Dva točkica, podizača, 21 koji pokreću ventile na hladnom kraju regeneratora, mogu se utvrditi na istu osovinu koja se tera sa prekidima, preko podesnog prenosa, i to na takav način da ili prevrne oba ventila 18 jedno-vremeno ili progresi no prema potrebi, zavi-seći dali je regenerator načinjen od jednog ili više parova cilindera. Ima se razumeti da je figura 2 samo jedna skica i da se njime ne pokazuje nikakav stvarni sastav ili relativno postrojenje raznih delova. Još više pojedinačno, ventili su izloženz samo diagram atički. U figuri 3, cilinder je od dva dela, jedan C, koji je načinjen od refraktorne legure i nalazi se na crvenom usijanju usled izlaganja vrelom fluidu, kao što je to već pomenuto a drugi deo C 1, koji nije direktno izložen vrelom radnom fluidu izliven je izjedna sa izlivkom C> od običnog metala. Izlivak Ce načinjen je tako da opkoljava crveno usijani deo C zatvarajući tako jedan vazdušni rukavac, i podrazumeva tu još i jedan rukavac 24 za hladjenje vodom, pomoću kojih se mogu održavati hladna i dobro podmazana unutrašnja površ'Va cilindra, koju prelazi kli-pov deo Di a takodje i nabojni zatiskači 25. Klip je takodje iz dva dela, crveno usijani deo D načinjen je od olporne legure a hladni deo Di od običnog metala. Oba ova dela čvrsto su utvrdjena jedno za drugo pomoću podesnih srestava. Crveno usijani deo D sa-gradjen je diametralno nešto malo manji tako da ne dodiruje zidove vrelog cilindra C. Ovde se može pomenuti da, dok u manjim mašinama ili u turbinama cilindere ili stato-re lako je obložiti da bi se sprečilo gubljenje toplote nsled zračenja, pri većim mašinama i turbinima to se pokrivanje može izostaviti, a u sasvim velikim mašinama, spo-Ijašnja se površina delova u dodiru sa vrelim crveno usijanim fluidom može sa uspehom da hladi, na primer sa strujom vazduha. Ovako hladjenje dozvoljava upotrebu još više temperature za radni fluid, pa ipak da se osigura da je maksimalna temperatura radnih delova taman tolika koliko može ta legura da izdrži. Figura 5 poKazuje diagramatično jedan drugi oblik cilindera i klipa, koji su zajedno izliveni od otporne legure. Zbog velike otpornosti prema prenošenju toplote, koju ova legura ima, i kac što je već bilo napomenuto, gornji delovi u dodiru sa crveno usijanim radnim delovima i fluidom, mogu i sami biti crveno usijani, dok medjutirn donji delovi koji su u trenju, mogu biti srazmerno hladni i mogu se efektivno podmazivati. Pozivajući se‘opet na figuru 3 čelo cilindra 27 ima u sebi uedište za šuplju cilindričnu slavinu, ili ventil, za upuštanje 28. koji ima jedan cevast vrat, odnomo dršku 29. Ventili se pokreću podizačima 33 i 34, koji se te-raju sa osovine 36, podizači za upuštanje budući u duplikatu. Opruge 37 i 38 vrše zatvaranje ventila za upuštanje i za ispuštanje respektivno. Osovina 36 sa podizačima, tera se sa glavne osovine mašine 49, pomoću univerzalne osovine 41 i dva para lenjih prenosa 42 i 43. Iglasti ventil 45 za ubrizgavanje-goriva pokreće se sa univerzalne osovine 41 pomoću postrojenja izloženog u figuri 4. Kompresor F za gasno gorivo takodjer se tera sa te pomoćne osovine 41 preko podi-zaća 48, palca 49 i potrebnih poluga, (figura 4). Zatvaranje se vrši oprugom 50. Jedna svečica 51 nameštena je radi paljenja smese pri stavljanju u pokret. Ostavljeno je mesto u 52 za utvrdjivanje indikatora po potrebi. Dvostupni kompresor za vazduh A direktno se tera sa glavne osovine 40 (krivaje), kao što je ilusfrovano. Medjustupni rashladjivač Ai i rukavac za vodu A-i i drugi delovi izloženi su sa prilično punim detaljima, ('figura 3) te prema tome nije potrebno da se opisuju. Ima se razumeti da su detalji u crtežima dati samo kao ilustracija a ne kao ograničavanje. Očevidno je da se gradjenje ma koga dela može izvesti tako da oni uzmu na se ma kakav oblik. Regeneratori za upotrebu sa gore pomenu-tim tipovima mašina pa bilo da su u čelu cilindra, kao što je to slučaj sa reciprokalnim klipovskim mašinama, ili pri turbinskim tipovima, imaju kao karakteristiku da rade sa jednim krajem na visokoj temperaturi, oko crvenog usijanja, dok je onaj drugi deo na srazmerno niskoj temperaturi. Oni regeneratori koji se postavljaju u cilinderske glave mora da su u celini sastavljeni od ovde o-pisane otporne legure ili izabranog metala. Regeneratori za motore tipa sa reciprokalnim klipovima, kao što je ranije rečeno, načinjeni su sa vrlo malim slobođnšm prostorom, tako da daju kao celokupan slobodan prostor iza klipa u cilinderu ne više od 10% celokupne zapremine klipovog ppta. Brze izmene osiguravaju da se debije' maksimalna izmena toplote iz date težine tankog i finog relraktornog materijala. Regeneratori pri upotrebi sa ovim pronalaskom, svi su za vrlo brze promene upore-đjujući ih sa dosadašnjim primenjivanjem, i prema tome potpuno su nove mašine. Rege-nerator koji je sposoban za najbrže promene potreban je na kraju cilindera palih recipro-kalnih mašina, koji ima da istrpi, može biti, oko tri hiljade promena u minutu. Ovo se najbolje izvodi ako se sagradi^od vrlo tankih pantljika ili žica od relraktornog materijala — legure, sa vrlo uzanim propustima za vaz-duh izmedju njih (ili za radni tluid). Na drugom je pak kraju skale regonerator za upotrebu pri turbinama ili odvojeni regtnerator pri mašinama sa reciprokalnim klipovima (figura 2). Oba su ova slični, i mogu da imaju oko tri promene u miuutu. Aktivni materijal u njima može se načiniti od debljih metalnih ploča ili od relraktornog nemetalnog materijala izlivenog u ploče ili čak samo od izlomljenog takvog materijala. U slučajevima visokih perioda, regeneratorski materijal mora biti skoro neporozan, ali pri nižim periodama može se dozvoliti nešto malo poroznosti, bez ikakvog prekomernog gubitka. U svakom slučaju prostor za vazduh u regeneratoru trebao bi biti sveden na minimum u odnosu na izloženu površinu. Veličina te površine i brzina promena mora u svakom slučaju biti dovoljno velika da svede temperaturu odbačenih gasova do na nekoliko stepeni iznad ulaznog vazduha, tako da bi se dobila dobra regeneratorska ekonomija, koja je neophodno potrebna radi visokog iskorišćavanja mašine, pošto jedan veliki procenat celokupne toplote ima se preneti u, i iz regeneratora. Ma da je regeneratorov oklop načinjen od jakog i inertnog gore pomenutog materijala, ipak unutrašnji njegovi delovi, koji stvarno i skupljaju toplotu, ne moraju imati toliku jačinu ma da i oni moraju biti otporni napadima i moraju imati veliki toplotni kapacitet. Deo regeneratorov koji stvarno skuplja toplotu može biti od tankih pantljika od re-fraktornog metala. Te pantljike treba da su vrlo blisko rasprostrte, tako da bi se osiguralo da regenerator ima što je moguče'manju zapreminu za radni fluid. Regeneiator koji se ima metnuti u sam crveno usijani cilinder jedne mašine, sastavljen je od, u jednom svom obliku, mnogobrojnih pantljika 61 koje su podesno razmeštene, dve pobočne ploče 62, i jedne periferijalne pantljike zavarene u te pobočne ploče, tako da bi čvrsto držala sve delove zajedno u jednom opštem obliku kao prsten, kolut ili čep (figura 7). Ili se to može učvrstiti sa te dve pobočne ploče 62, sa žičanim zakivcima, koji prolaze kroza sve ploče i pantljike i zakovani su spolja, tako da održavaju pomenute delove zajedno, uvi su delovi načinjeni od izabrane relraktorne legure. Razmačinjanje ovih pantljika i ploča vrši na taj način što se u njih presevanjem naprave mala ispup-čenja istog oblika i to na podesnoj razdaljini na svakoj pantljici, i kada se oni sastave, Npupčenja na jednoj pantljici upadaju u izdubljenja na drugoj. Krivina svakog ispup-čenja takva je, da se željeno razmačinjanje izvrši; kao što je to pokazano jako uveličano u figuri 8, koja pokazuje kako se slažu ta ispupčenja na tri pantljike. U jednom primerku takvogjednog regeneratora, koji obrazuje kao neki čep, sa oko 90 mm (cola) u prečniku, debljina pantljika bila je 1.25 mm. razmak izmedju d\e pantljike je bio 0.75 mm. Širina pantljika, to jest debljina čepa, bila je 16.25 mm. a površina regeneratora bila je približno 9600 cm2. U figuri 9, regenerator je načinjen od tri takva čepa od kojih je svaki bio napravljen od užih pantljika nego što je bilo upotreb-Ijeno u regeneratoru izloženom u figuri 6. U slučajevima kada se upotrebljuje zaseban regenerator ovi se mogu učiniti da budu tako zvaui regeneratori sa protiv tokovima, i načinjeni su od tankih ploča od refraktornog materijala udešenog tako da je podržavan na vrlo mnogo mesta, kako bi mogao da izdrži radni pritisak, ma da od minimalne debljine i upotrebljavajući najmanju količinu materijala. Ta „regenerator sa protiv-tokom" ja o-značujem jedan apaiat u kome fluid, koji izpušta toplotu i fluid koji prima toplotu, teku u protivnom pravcu kroz elemente za prenos toplote čiji zidovi razdvajaju fluide Prenos se toplote vrši spro vodje njem s jedne na drugu površinu elemenata za prenos toplote. Tok oba fluida može da bude neprekidan, t. j. bez prekida ili obrtanja. U jednom obliku regeneratora sa protiv-tokovima kao što je ilustrovano u figurama 10—13, ćelijasta je konstrukcija bila upo-trebljena za elemente prenosa toplote. Jedan list ili tanka ploča 65, dovoljne dužine i širine, savijen je tako da obrazuje izvestan broj uporednih prevoja, i koja se može zatvoriti u jedan omot skoro paralelopipednog oblika. Prevoji izvijene ploče otsečeni su tako da otsečeni krajevi leže u četiri kose strane 66. Krajevi svake od ploča u svakom od tih strana na taj način su poredjane u seriju uzanih „U". Kraj svakog tog „U" zavaren je ili na koji drugi način učvršćen jedno za drugo. Jedna kolenasta poluga-ploča 67 za- varena je duž sve četiri strane ovog ćeliastog postrojenja sačinjenog od savijene ploče 65. Ploča 67 zastupljena je izmeđju ploča spo-Ijačnjeg omota, koja se sastoji od dva dela 68 i 69. Zaklopac 70, koji se daje skidati takodje se tu ubraja, i to za svaki deo 68 i 69. Propust za vrele gasove koji su odbačeni nalazi se u 71 a propust za ispuštanje tih gasova u atmosferu nalazi se na 72, i to oba na čelu 68, a propust za ulazni hladan vaz-duh pod pritiskom nalazi se na 73, a izlazni otvor za sabijeni i zagrejan vazduh nalazi se na 74, a oba ova propusta nalaze se na delu 69. Može se videti da je prostor u samom spoljašnjem sklopu 68, 69 i 70 podeljen u dva dela ćelijastim skupinama 65 i 67, i kroz koja dva dela fluidi mogu da teku u protivnom pravcu. Svi ovi delovi načinjeni su od izabranog refraktornog materijala t. j. od otporne legure. Podesna debljina za tanku ploču 65 jeste od 0 005 do 0.10 inča-cola; podesna je pak razdaljina izmedju svake čelije od 0.030 do 0.050 cola. Uzimajući manju od svake od gornjih cifara, jedan regenerator sa protiv-tokovima od 8“ x 3x 1.5“ unutrašnjih razmera ima površinu približno 1000 kvadratnih cola za prenos toplote kroz zidove čelija iz jednog fluida u drugi. Razlika u pritisku izmedju ta dva tluida naravno da je veoma velika, i sada nam o-staje da se opiše kako jedna tako tanka ploča, koja je obično ravna, može da se učini sposobnom da se odupre tako velikom pritisku fluida. Ovo se može učiniti na mnogo načina. Uzdužne poluge za lazmicanje, koje se održavaju razdvojene na izvesnoj daljini pomoću žica ili štapića, mogu da se umetnu izmedju svakog para prevoja u ploču 65, koji teže da se spoje usled pritiska fluida. Ili iz-vesan broj malih ispupčenja mogu se utisnuti u ploču 65 i to pre nego što se savije, ili još, dva para paralelnih nabora mogu se utisnuti u ploču i to u takvom pravcu da kad se ploča savije ova dva para nabora ukrštaju se, stvarajući time na podjednakom odstojanju tačke oslonca. Ili opet, mesto što bi se ti nabori utiskali u samu ploču, može mestimično zavarati izvestan broj tankih žica podesnog preseka, i to sa istim rezultatom. Tačke oslonca označene su sa 76, u figuri 13. Otporna legura od koje se prave crveno usijani radni delovi mnogo je više otpornija prenošenju toplote, nego što to običan materijal od koga se prave cilindri, klipovi, turbinski statori, vretena i pločice-lopaiice. Što se tiče otpora provodjenju toplote tu se ovaj otporni metal ili otporna legura može pre da uporedi sa netopljivom ciglom i tome slično, nego sa običnim metalima i legurama. Kada se para upotrebljava kao radni fluid u jednoj mašini načinjenoj prema mome pronalasku, gubitci u toploti pri delu pozitivnog rada u ciklusu termodinamičkom, svedeni su na vrlo male razmere usled te vrlo male spro-vodljivosti materijalove. Ja pretpostavljam da upotrebljavam jedan kondenzer gde god ima dovoljno vode za hlađjene, da bi minimum temperature u ciklusu bio što niži. Odbačena para, koja je na vrlo niskom pritisku ali još na toploti crvenog usijanja, po izlasku iz turbine ili mašine, propušta se kroz jedan regenerator sa protiv-tokovima, gde preda veći deo svoje opipljive toplote, pa zatim teče u kondenzer gde odbacuje svoju skrivenu toplotu. Kondezovana se voda potiskuje pumpom za napajanje da teče kroz regenerator sa protiv-tokovima gde joj se temperatura povisi, i može čak i da se pretvori u paru, zasićenu ili nešto malo pregrejanu i to na unapred odredjenom pritisku. Zatim teče kroz jedan regenerator koji se greje gorivom, i kroz koji profiču u protivnom pravcu, vreli gasovi od sagorevanja goriva. Mnogi regene-ratori, zagrevani gasovima goriva, mogu se namestiti na raznim stupnjevima ozrne ekspanzije, i to na primor u klobucima V, pri višecilindričnoj rccipro'.alnoj mašini (fipura 2) ili na fj, fz ta, ti, U i f« u turbini (figura 3). Tako, može se reči da je regenerator, kroz koji prolazi para na niskom piitisku pri svom putu za kondenzator, stvarno podgrejavač za vodu za napajanje, a da gorivom zagrevani regenerator služi i kao kotao i kao regenerator sa protiv-pravcima toka, i kao aparat za pregrejavanje. Prvi stupnji ekspanzije, ili stupnji visokog napona, crveno usijane pire mogu se izvesti u jednoj reciprokainoj mašini sa jednim ili više cilindera u seriji, a stupnji niskog napona ekspanzije u jednoj turbini. U svim slučajevima, reg-neratori, turbinski oklopi, lopatice i vretena, ili cilinderi i klipovi načinjeni su od metala ili legura koje su sposobne da se odupru napadima vrelog fluida, t. j. vrtlog vazđuba i proizvoda sagorevanja, na tim temperaturama ili time što su same inertne u odnosu na vreo ratni fluid, ili imaju prevlake koje su inertne prema vrelim elastičnim fluidima. Može se Iako videti da ako se gorivo ili toplota goriva dodaje radnom fluidu u izve-snim stupnjevima za vreme ekspanzije, ova ekspanzija može da bude vrlo približno izo-termalna. U slučajevima sa rotacionim turbi-nima sa unutrašnjim sagorevanjtm ova aproksimacija izotermalnoj ekspanziji može da bude vrlo bliska. Poslednji stupanj ekspanzije, sve do pritiska pri izlazu može se izvesti bez daljeg dodavanja toplote goriva, ili samog goriva. Zbog vrlo vrelog otpora [prenošenju toplote, koga imaju radni delovi, ovaka ekspanzija mnogo će se više približili adiabatič-noj ekspanziji nego što je to ranije biio postignuto. Kompresija radnog fluida na niskoj temperaturi, (kompresija vazduha u više slup-nom kompresoru sa rukavcima za vodu i me-dju-stupnim rashladjivaćima, ili napajanje vodom pomoću pumpe, u sistem sudova i cevi na visokom naponu) takodje blisko se približuje izotermalnoj kompresiji. PATENTNI ZAHTEVI: 1) Toplotna mašina naznačena time, što kod nje radni fluid dostigne najmanje temperaturu crvenog usijanja, a delovi koji su u dodiru sa vrelim tluidom održavani su na crvenom usijavanju i pravljeni su od teško topljivih metala ili legura, koje su otporne prema napadima vrelog fluida i dovoljne su jačine, da se odupru naponima. 2) Toplotna mašina, naznačena time, što kod nje radni fluid dostigne najmanje, temperaturu crvenog usijanja, a srestva za prenos toplote, srestva za pretvaranje toplote u rad, srestva, koja sadrže radni fluid ili nekoja od njih su na crvenom usijanju, i izvrgnuti su napadima fluida, kad je isti na visokoj temperaturi, a tako isto i radnim naponima na visokoj temperaturi, pravljeni su od teško topljivih metala ili legura, koje su otporne prema napadima i podnose radne napone na visokim temperaturama, na kojima rade. 3) Toplotna mašina, kod koje radni fluid dostigne najmanje, crveno usijanje, a čiji su u dodiru sa vrelim fluidom, održavani na crvenom usijavanju i pravljeni od podesno izabranih teško topljivih metala ili legura, prema pat. zahtevu pod 1) naznačena time, što obuhvaća metal ili metale iz grupe hroma. 4) Toplotnamašina,kodkojerađniiluiđ dostigne najmanje crveno u šija van je, a čiji su delovi, koji su u dodiru sa vrelim fluidom, održavani na crvenom usijanju i pravljeni od podesno izabranih teško topljivih metala ili legura prema pat. zahtevu pod 1) naznačena time, što obuhvaća metal ili metale iz grupe hroma spojene sa metalom ili metalima iz grupe nikla. 5) Toplotna mašina, kod koje radni fluid dostigne najmanje crveno usijanje a čiji delovi što su u dodiru sa vrelim fluidom i održavani su na crvenom usijanju i pravljeni od podesno izabranih teško topljivih melala ili legura, prema patentnom zahtevu pod 1), naznačena time, što obuhvaća metal ili metale iz grupe hroma spojene sa borom, aluminiu-mom, siliciumom ili drugim materijama, koje proizvode slično dejstvo. 6) Toplotna mašina, kod koje radni fluid postigne najmanje, crveno usijanje a čiji su delovi što su u dodiru sa vrelim fluidom, održavavani na crvenom usijanju i pravljeni od podesnog izabranih teško topljivih legura, prema patent, zahtevu pod 1) naznačena time, što obuhvaća i metal ili metale iz grupe hroma i metal ili metale iz grupe prozornih zemljanih metala. 7) Toplotna mašina kao što je izloženo u pat. zahtevu pod 1) čiji su delovi što su u dodiru sa vrelim fluidom, održavani na crvenom usijanju i pravljeni od teško topljivih metala ili legura, koji su otporni prema napadima vrelog fluida i koji su dovoljno čvrsti, da se odupiru naponima, naznačena time, što se kod nje toplota iz goriva dodaje fluidu pošto je ovaj dobio toplotu iz rege-neratora. 8) Toplotne mašina čiji su delovi što su u dodiru sa fluidom održavani na crvenom usijanju a pravljeni od podesno izabranih teško topljivih legura prema pat. zahtevu pod 1) naznačena time, što ima regenerator ko.istrui-san od odabranog metala ili legure u obliku tankih listova, pantljika ili t. si. 9) Toplotna mašina, kao što je izloženo u pat. zahtevima 1 do 6 naznačena time, što termodinamički ciklus operacija obuhvata: (a) stvarnu izotermalnu kompresiju radnog fluida pri minimalnoj temperaturi ciklusa od njegovog stanja najveće zapremine do na stanju njegove najmanje zupremine (b) regenerativ-no zagrevanje fluida nakon rečene izotermal-ne kompresije pomoću toplote dobivene od fluida prethodnih pokreta klipa ili kružanja kad je isti bio na ili blizu svog minimalnog pritiska ili pritiska kad je iscrpljen, (c) stvarnu izotermalnu ekspanziju iluida pri maksimalnoj temperaturi kruženja dodavanjem toplote iz goriva. 10) Toplotna mašina kao što je izloženo u pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time što radi sledečim termodinamičnim ciklusom operacija: a) izotermalnu kompresija ili približno takva radnog fluida pri minimalnoj temperaturi sa njegovog stanja maksimalne zapremine do stanja minimalne zapremine. b) regenerativno zagrevanje radnog fluida nakon pomenute izotermalne kompresije, čime se njegova zapremina povećava toplotom dobivenom iz fluida predhodnih pokreta, klipa ili ciklusa, kad je isti bio na minimalnom ili pritisku iscpljivosti. c) zagrevanje fluida dodavanjem toplote iz goriva pri približno stalnoj zapremini ili približno stalnom pritisku ili sa promenaroa u pritisku i, ili u zapremini. d) dalja ekspanzija fluida sa ili bez dalj- neg dodavanja toplote iz goriva sve do takvog pritiska iscrpljenosti, kakvu će regenera-tor moći sigurno podneti, e) regenerativan prenos toplote od vrelog niskog pritiska tluida na pritisku kompresije, kao što je napomenuto u stupcu 2 gore. f) odbacivanje toplote iz regenerativno ohladjenog fluida niskog pritiska. 11) Crveno usijana mašina, kao što je izloženo u pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što ima regenerator ili grupe rege-neratora koji odvlače toplotu iz fluida nakon ekspanzije u crveno usijanom sudu ili sudovima, a predaju toplotu fluidu nakon kompresije ili izbacivanja toplote u sudu ili sudovima na niskoj temperaturi i to pre no što ovaj dobije svoj deo toplote od goriva. 12) Crveno usijana mašina kao što je izloženo u pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što ima regenerator sa velikom površinom ili mali kubieki kapacitet za fluid i koji je slabog otpora prema struji fluida. 13) Crveno usijana mašina, kao što je izloženo u pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što ima regenerator za gasove temperature crvenog usijanja i visokog pritiska koji je pravljen od teško topljive metalne legure udešen da upija i izdaje toplotu sa svojih poršina ili je pravljen vrlo tanak i udešen za prenos toplote kroz zidove. 14) Keciprokalna regenerativna crveno usijana mašina, kao što je izloženo u patentnim zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što su joj svi slobodni prostori podloženi pomena-ma u pritisku pri visokim temperaturama sa malim procentom kubičnog kapaciteta. 15) Crveno usijana reciprokalna mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što joj je cilinder ili cilindri na crvenom usijanju i što u cilindru ima rezervni regenerator, tako udešen, da daje mali pro-cenat slobodnog prostora. 16) Crveno usijana reciprokalna mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, šo ima cilinder ili cilindre, klip ili klipove, i ventil u cilindru, koji radi pri temperaturi crvenog usijanja, i što ima nezavisan regeneratorski sistem sa ventilima na drugom kraju. 17) Crveno usijana reciprokalna mašina prema pat zahtevima od 1 do 6, naznačena time, što ima nezavisne uredjaje za kompresiju radnog fluida i za njegovo snabdevanje iz goriva. 18) Crveno usijana reciprokalna mašina prema pat zahtevima od 1 do 6 naznačena tim što ima cilindre u serijama što se tiče toka radnog fluida i sa toplotom postepeno dodavanom iz goriva fluidu u jednom ili više cilindera. 19) Crveno usijana rotaciona turbinska mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što ima spoljašnji regenerelinski sistem. 20) Crveno usijana rotaciona turbinska mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što se ekspanzija izvršuje u jedan ili više stupnjeva u serijama, što ima jednu ili više komora za sagore\anje, uredjaje za ubrizgavanje goriva pod željenim pritiscima i regeneratorske uredjaje od kojih komora ako ih je više od jedne, svaka dobija fluid, posle ekspanzije u prethodnom stupnju. 21) Crveno usijana rotaciona turbinska mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena' time, što ima regeneratorske uredjaje i uredjaje za ubrizgivanje goriva u nekoliko stupnjeva pri ekspanziji fluida, čime se temperatura fluida održava u koliko je moguće na unapred odredjenoj maksimalnoj temperaturi za vreme pomenutih stupnjeva. 22) Crveno usijana rotaciona turbinska mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time što ima višestupne uredjaje za kompresiju sa medjustupnim uredjajima za rashladjivanje, i regeneratorske uredjaje za radni fluid. 23) Crveno usijana rotaciona tuibinska mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što ima uredjaje za snabdevanje toplotom iz goriva kroz stator na izves-nom broj mesta duž pravca toka radnog lluida. 24) Crveno usijana rotaciona turbinska mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time što ima radialni tok sa stojećim i pokretnim sistemom lopatica ili radialni tok kod kojeg sistemi lopatica se okreću u suprotnim pravcima ili ,,uzdužni i radialni tok“ sa svim karakterističnim osobinama kao što je to izloženo u pat. zahtevima od 21 do 24. 25. Crveno usijana mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time što ima rotacionu mašinu visokog pritiska u serijama sa rotacionom turbinskom mašinom niskog pritiska. 26) Crveno usijana mašina prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što ima grupu rezervnih regeneiatora za prenos toplote od vrelog iscrpljenog fluida niskog pritiska tluidu visokog pritiska, dalje automa-tički ili mehanički pokretane rezervne ventile na crveno usijanom kraju regeneratoru i me' hanički pokretane rezervne ventile pri hladnijem kraju regeneratora 27) Crveno usijana mašina prema pat zahtevima od 1 do 6 naznačena time, što ima cilinder ili klip ili cilindre ili klipove, svaki sa po jednim delom pravljenim od teško topljive i otporne legure i izloženim crvenom usijanju iz radnog fluida, a sa drugim delo- vima koji rade na običnoj temperaturi sa ili bez uredjaja za rashlađjivanje i izmeđju kojih hladnijih delova cilindra i klipa koji su u medjusobnom dodiru, umetnuta su srestva za zaptivanje. 28) Crreno usijana mašina prema pat. za-htevima od 1 do 6 naznačena time, što ima teško topljiv i otporan cilinder i klip, ili cilindre i klipove, koji sasvim pasuju, ali koji se ne dodiruju pri jednom kraju, koji je izložen crvenom usijanju radnoo; lluida ali koji se dodiruju sa zaptivajućim srestvima pri drugom kraju, koji je na srazmerno niskoj temperaturi, usled toga, što je pomenuta legura rdjav toplonoša. 29) Crveno usijana mašina prema pat. zah-tivima od 1 do 6 naznačena time, što se sagorevanje goriva vrši, kad tokovi tluida prolaze pored lopatica na rotoru u sta-toru. 80) Crveno usijana mašina za pregrejanu paru, naznačena time, što su u njoj uredjaji za prenos toplote na visokoj temperaturi i u-redjaji za pretvaranje toplote u rad konstrui-sani prema pat. zahtevima od 1 do 6. 31) Crveno usijana turbina za pregrejanu paru naznačena time, što su u njoj uredjaji za prenos toplote na visokoj temperaturi i u-redjaji za pretvaranje toplote u rad konstrui-sani prema pat. zahtevima od 1 do 6. 32) Crveno usijane mašine prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačene time, što su crveno usijani delovi dobro izolovani radi sprečavanja gubitka u toploti. 33) Ci' ono usijane mašine prema pat. zahtevima od 1 do 6 naznačene time, što su neki njihovi delovi, koji su crveno usijani, razhladjivani vazduhom, da bi se dozvolila visoka ttm peratura za radni tluid. tafiiai -9i . , . : -l, , - .. ! "i II 1' «" - -1 ■ ■ ■ -h,-! . b. ■ , #iwi8tl(nq £S iisit«l • • jV.- - : -• . vi, •: i V r ■ V", 4:, . : ;v v; ... ., /> , , lil- . ... ■ i’ ; ;. ■ -.. vO (Lf- ' I .inoi ' ■ ■ . ■■ /Id pa fes? t broj 7999. o ono o 'S; >• > ‘V ' f \ M 34 LVv\V\\VVV\\\\ ';i " £ ' ? T % . ■ ' 1 * • ' ' Adpatent broj /999. ■ c/ 1 i ■. / ^ 4' ; ’ ■ ?■ A *.■ /"N Ad patent bro/ /999. :■ : ■ ■ • , ■- , Ad patent broj 799$ ' '• i-:' ' " i ', / : ■ i : : ■ ' : ■ - . ..