LIV. Carré's Apparat zur continuirlichen Eisfabrication; Bericht von Prof. Pouillet. Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, Januar 1863, S. 32. Mit Abbildungen auf Tab. III. Pouillet, über Carré's Apparat zur continuirlichen Eisfabrication. Die Carré'sche Eismaschine dient zur Erzeugung von Kälte im Allgemeinen, so daß man sie sowohl zur Fabrication von Eis, wie auch zur Abkühlung beträchtlicher Luft- oder Flüssigkeitsmengen auf 15° oder 20° C. unter Null anwenden kann. Die von der (französischen) Akademie der Wissenschaften gewählte CommissionDie Commission bestand aus den HHrn. Regnault, Balard und Pouillet. hat ein Modell der Carré'schen Maschine in der Werkstätte der HHrn. Mignon und Rouart in Paris untersucht und dasselbe mehrfach in ihrer Gegenwart arbeiten lassen. Das Modell war groß genug, um ein Urtheil über die Regelmäßigkeit ihres Ganges während ganzer Tage fällen zu können. Die meisten der angestellten Versuche betrafen die Eisbildung, wobei der Apparat bei gewöhnlichem Gange 25 Kil. Eis in der Stunde oder 250 Kil. in einem Tage lieferte. Sein Abkühlungsvermögen betrug also 2500 Calorien in der Stunde, da das Wasser von gewöhnlicher Temperatur (welches angewendet wurde) etwa 100 Calorien per Kilogr. verlieren muß, um sich in Eiscylinder zu verwandeln, deren Inneres sogar einige Grade unter Null erreichte. Wenn man in dieser Weise die Wirkungsgröße oder Leistung der Maschine nach der Anzahl der einem ihr dargebotenen Körper stündlich entzogenen Calorien schätzt, so darf man dabei nicht ein anderes Moment, nämlich die Intensität der erzeugten Kälte, übersehen. Es würde nämlich ein Apparat, der einem Körper stündlich 2500 Calorien entzöge und ihn dabei von 10° auf 0° abkühlt, keineswegs einem andern vergleichbar seyn, der ebenfalls stündlich 2500 Calorien entzöge und den Körper dabei von – 20° auf – 30° erkalten ließe. Zur Schätzung der Leistung eines Kälteapparates gehört demnach die Angabe sowohl der durch denselben stündlich entzogenen Calorien, als auch der beiden Temperaturgrenzen zwischen welchen die Abkühlung stattfand. Das Grundprincip der Carré'schen Maschine ist ein sehr einfaches und schon früher bei Kryophoren und Kühlapparaten angewandtes. Man denke sich ein geschlossenes und einem Dampfkessel ähnliches Gefäß, welches eine mehr oder weniger flüchtige Flüssigkeit enthält; dieses Gefäß, welches wir „Kühler“ (réfrigérant) nennen wollen, ist durch ein weites, mit einem Hahn versehenes Rohr mit einem leeren Raum, den wir einstweilen als sehr groß annehmen wollen, verbunden. Im Augenblicke, wo man den Hahn öffnet, strömen die Dämpfe der Flüssigkeit vermöge ihrer Expansivkraft in den leeren Raum; andere Dämpfe bilden sich alsbald und nehmen denselben Weg, und so fort, bis alle Flüssigkeit verdampft ist. Die Dämpfe können sich nur dadurch bilden, daß den Wänden des Kühlers alle zu ihrer Entstehung nothwendige Wärme entzogen wird; dadurch wird dieses Gefäß immer kälter und kühlt auch, um sich wieder ins Gleichgewicht der Temperatur zu setzen, die es umgebenden Körper entsprechend ab. Wenn z.B. stündlich 10 oder 100 Kil. Dampf entstehen, so wird die Anzahl der entzogenen Calorien für folgende flüchtige Flüssigkeiten betragen: 5000 oder 50000 für Wasser, 2000 oder 20000 für Alkohol,   900 oder   9000 für Aether. (Es beträgt nämlich die latente Wärme dieser Flüssigkeiten per Kil. beiläufig 500, 200 und 90 Calorien.) Der Kältegrad, bis zu welchem der Kühler auf diese Weise herabsinken kann, hängt hauptsächlich von der Natur der verdampfenden Flüssigkeit ab; bei der Anwendung von Wasser würde man kaum bis zu einigen Graden unter Null gelangen können, weil das Festwerden desselben zwar nicht die Dampfbildung, aber doch die Entstehung großer Mengen von. Dampf verhindert; anders verhalten sich die nicht erstarrenden Flüssigkeiten, mit denen man also schon bedeutende Kältegrade erzielen kann. Diese in der Theorie so einfachen Thatsachen bieten bei ihrer Uebertragung in die Praxis mannichfache Schwierigkeiten dar, namentlich wenn es sich darum handelt, eine große, ununterbrochen wirkende Maschine von gleichmäßigem Gange nach Art der Dampfmaschine herzustellen; diese schwierige Aufgabe ist endlich von Carré in befriedigender Weise gelöst worden. Die Hauptpunkte, welche hierbei zu berücksichtigen waren, sind folgende: 1) Ein Gefäß, welches mit einem unendlich großen leeren Raume verbunden ist und worin sich unaufhörlich Dampf bilden kann, läßt sich nicht herstellen; der Dampf muß vielmehr in dem Maaße wie er sich bildet, gesaugt werden; außerdem muß der Dampf wegen des Kostenpreises der angewandten Flüssigkeit condensirt und immer wieder gebraucht werden. 2) In dem Kühler muß der in gegebener Zeit sich bildende Dampf durch ein gleiches Gewicht Flüssigkeit, welches in der gleichen Zeit einzuführen ist, ersetzt werden. Diese Bedingung muß durchaus erfüllt werden, wenn der Gang der Maschine ein regelmäßiger und ununterbrochener seyn soll. 3) Es müssen alle Verbindungen und Verschlüsse hermetisch seyn; der geringste Luftzutritt ins Innere würde alles verderben, also auch der Austritt von Dämpfen aus dem Apparat. 4) In dem Maaße als man die Temperaturgrenze für den Kühler erniedrigt, vermindert sich die Elasticität des Dampfes, und sein Volumen für gleiches Gewicht wird größer; da aber in einer bestimmten Zeit ein bestimmtes Gewicht Dampf entstehen soll (beispielsweise 10 oder 100 Kil. in der Stunde), so müssen die Größe und Gestalt des Kühlers, der Leitungen, Ventile, Hähne, kurz aller mit der Bildung oder Circulation des Dampfes zusammenhängenden Theile der Maschine genau und sorgfältig berechnet und festgestellt werden. 5) Wenn es sich endlich herausstellt, daß gewisse zusammengesetzte Flüssigkeiten, wie etwa die Auflösung von Ammoniak in Wasser, in manchen Beziehungen Vorzüge besitzen, so entstehen aus ihrer Anwendung außer den erwähnten noch diejenigen Schwierigkeiten, welche mit der Bildung eines aus zwei Elementen gemischten Dampfes zusammenhängen, deren gegenseitiges Verhältniß einer Regulirung bedarf. Der in Rede stehende Apparat enthält in der That eine Ammoniaklösung, und er hat daher alle diese Schwierigkeiten zu überwinden. Diese Lösung erleidet vier Veränderungen ihres Zustandes: 1) sie wird in einem Kessel in Dampf verwandelt; 2) dieser Dampf wird durch einen Condensator wieder verdichtet und die entstandene Flüssigkeit von einem Regulator aufgenommen, welcher sie in richtigem Verhältniß im Kühler vertheilt; 3) hier verdampft die Flüssigkeit abermals und erzeugt die Kälte; 4) der so entstandene Dampf wird durch eine weite Röhre aufgesaugt und in einem Gefäße condensirt, wo die entstandene Flüssigkeit mit einer erschöpften, aus dem Kessel kommenden Flüssigkeit zusammentrifft, welche sich durch Absorption der Ammoniakdämpfe wieder sättigt und dann durch eine Pumpe in den Kessel zurückgeführt wird. Es findet also eine vollkommene Circulation der flüchtigen Flüssigkeit statt, wobei sich die beiden Gemengtheile, Ammoniak und Wasser, abwechselnd vereinigen und trennen, während ihre gegenseitige Verwandtschaft eine nicht unwichtige Rolle spielt. In der folgenden Beschreibung werden wir hiernach den Weg vom Kessel zum Kühler und den Weg vom Kühler zum Kessel zu trennen haben. Weg vom Kessel zum Kühler. Bei dem Maschinenmodell mit der Leistung von 2500 Calorien in der Stunde ist der Kessel ein verticaler Cylinder von 1,20 Met. Höhe und 0,40 Met. Durchmesser; sein Inhalt von 1 1/2 Hektoliter wird aber nur mit 80–90 Litern sehr concentrirter Ammoniaklösung beschickt. Man unterhält sie auf einer 130° C. nicht übersteigenden Temperatur, wobei die Spannung der vereinigten Ammoniak- und Wasserdämpfe 8 Atmosphären beträgt. Die obere Kesselhälfte befindet sich außerhalb des Ofens in Berührung mit der Luft; sie enthält im Innern eine Reihe übereinanderstehender Schalen, welche als Rectificationssäule für die Ammoniakdämpfe dient, die hier einen großen Theil ihres Wassergehaltes verlieren. Der entwässerte Dampf geht durch eine lange Röhre nach dem Condensator. Der Condensator besteht aus vier flachen parallelen Schlangenröhren, welche 5 Centim. von einander entfernt sind und in ein gemeinschaftliches horizontales Eintrittsrohr münden; jedes einzelne Rohr ist zunächst in einer Länge von 1,50 Met. gerade und nur so viel geneigt, daß der Inhalt abfließen kann; es macht dann in einer Verticalebene und mit gleicher Neigung drei Krümmungen und endigt in dem gemeinschaftlichen horizontalen Austrittsrohr. Dieses System von Zickzackröhren liegt in einem Gefäß mit kaltem Wasser, welches durch die in den Röhren stattfindende Dampfcondensation erwärmt wird, aber die Temperatur von 30° C. nicht erreichen darf. Im Austrittsrohr sammelt sich alle Flüssigkeit, welche sich sowohl durch die Abkühlung, als durch den Druck von 8 Atm., der sich ohne Verminderung bis hierher fortpflanzt, in den Schlangen bildete. Von hier ab circulirt bis zum Kühler nur Flüssigkeit, welche bis zu einem eintretenden Hinderniß stets dem Druck des Kessels unterworfen bleibt. Diese Flüssigkeit darf jedoch nur in bestimmter Menge und mit vollkommener Regelmäßigkeit im Kühler anlangen; dieß bewirkt der Regulator. Derselbe besteht aus einem cylindrischen Gefäße von 25–30 Centimeter Höhe und 4–5 Litern Inhalt, in welches oben die Flüssigkeit durch einen seitlichen Rohransatz eintritt; am Boden dieses Gefäßes geht eine Röhre ab und verlängert sich unterhalb und in der Achse desselben; sie hat 15–20 Centim. Länge bei nur 2 Centim. innerer Weite, und ist nur unten um einige Millimeter verengert und ausgedreht, um hier eine Art von Hahnschlauch darzustellen. An dieser Stelle ist sie geschlossen und seitwärts in der Mitte des Schlauches mit einer Austrittsöffnung für die Flüssigkeit versehen. Ein dünner und leichter Schwimmer bewegt sich frei in dem Gefäße; es ist oben offen und unten mit Ausnahme eines Loches, welches demjenigen des Schlauches entspricht, geschlossen; seine Gestalt entspricht derjenigen des Gefäßes, doch ist er etwas schmäler und berührt dasselbe nur in der Höhe des Schlauches. Die ganze Bewegung des Schwimmers besteht nur in einer verticalen Schwingung von nicht über 10–12 Millimetern, bei welcher er sich nicht um seine Achse drehen kann. Die zuerst ankommende Flüssigkeit fällt also zwischen die Wände des Regulatorgefäßes und des Schwimmers und hebt diesen letztern, so daß seine Oeffnung derjenigen des Schlauches nicht mehr entspricht; in Folge ihres fortdauernden Zuflusses tritt die Flüssigkeit bald von oben in den Schwimmer, erfüllt denselben mehr und mehr, und bringt ihn in einem bestimmten Zeitpunkte zum Niedersinken bis zu seinem Ruhepunkt, wo seine Oeffnung derjenigen des Schlauches entspricht und jetzt die Flüssigkeit nach Außen austreten läßt. Hierdurch wird er erleichtert und würde, wenn der Zufluß seinen Verlust nicht ersetzte, bald wieder steigen und dem Kühler nichts weiter zukommen lassen. Natürlich geschieht dieß aber nur dann, wenn es seyn muß, nämlich wenn kein Vorrath von Flüssigkeit mehr vorhanden ist. An die Austrittsmündung des Regulators ist ein beliebig langes und gebogenes enges Rohr angesetzt, welches die Kälteflüssigkeit schließlich zum Kühler führt. Vor diesem befindet sich in der Röhre ein Hahn, der erste auf dem bisherigen Wege der Flüssigkeit. Er ist deßhalb nothwendig, weil die Spannung des Dampfes, welche im Kessel 8 Atm. beträgt, im Kühler beiläufig 1 Atm. oder etwas mehr seyn muß, wie wir sogleich sehen werden. Dieser eingeschaltete Hahn gleicht also den Drucküberschuß aus und beschränkt ihn auf das zum richtigen Einströmen der Flüssigkeit in den Kühler erforderliche Maaß. Den Kühler beschreiben wir hier nicht, weil seine Gestalt und Größe von dem jedesmaligen Zweck des Apparates abhängt. Er ist ein anderer für die Eisproduction wie für die Abkühlung von Lösungen. Immerhin aber hat die Gestalt des Kühlers zwei wesentliche Bedingungen zu erfüllen; er muß einerseits der Verdunstung große, stets von der Flüssigkeit benetzte Oberflächen und dem Dampfe freie Circulation darbieten, andererseits die Rückstände der Verdunstung, welche immer wasserhaltiger werden, in einem kleinen Raum sich ansammeln lassen, aus welchem sie von Zeit zu Zeit auf leichte und sichere Weise entfernt werden müssen. Weg vom Kühler zum Kessel. Die Leistung des Apparats ist proportional der latenten Wärme der flüchtigen Flüssigkeit und der Anzahl der Kilogramme Dampf, welche sich stündlich in dem Kühler bilden. Dieses Dampfgewicht hängt nur von zwei Umständen ab: einerseits von der Gestalt des Kühlers, andererseits von der Differenz zwischen der in seinem freien Raume bestehenden Spannnung und der Maximalspannung, welche diesem Dampf nach der Temperatur der die Flächen benetzenden Flüssigkeit zukommt. Denn wenn der freie Raum mit Dämpfen gesättigt wäre, so könnte kein Dampf weiter gebildet und mithin auch keine Kälte erzeugt werden; bliebe hingegen der freie Raum vollkommen dampfleer, so würde die stündlich entstehende Dampfmenge und mithin auch die Kälteerzeugung ihr Maximum erreichen. Dieser Dampf muß also abgesaugt werden, und zwar in demselben Zeitpunkt wo er zum Hinderniß, nämlich wo er gebildet wird; es muß der leere Raum im Kühler so viel wie möglich erhalten bleiben. Das beste von den vielen hierzu führenden Mitteln ist offenbar das hier angewandte, nämlich die Condensation in Folge einer raschen Auflösung, so daß der Dampf später durch bloße Temperaturerhöhung der Flüssigkeit wieder entwickelt werden kann. Der Kessel ist so angeordnet, daß in seinem unteren Theil die Ammoniaklösung sehr stark erschöpft ist; durch ein daselbst befindliches Rohr mit Hahn kann man ein beliebiges Volumen derselben ablassen. Dieses Rohr besteht aus Schmiedeeisen, ist 20–30 Met. lang und in verschiedenen Entfernungen zweimal zu schraubenförmigen Schlangen umgebogen, welche von Kühlflüssigkeiten umgeben sind. Die aus dem Kessel mit 130° austretende Flüssigkeit wird dadurch auf 20–25° abgekühlt und gelangt so zum obern Theil des Absorptionsgefäßes, in welches sie als ein Strahl von Tropfen hinabfällt. Dieser ununterbrochene Regen erschöpfter Flüssigkeit ist das Mittel, wodurch stets die Leere in dem freien Raum des Kühlers hergestellt wird. Zu diesem Zweck ist der obere Theil dieses letztern durch ein weites, mehrere Meter langes Rohr mit dem obern Theil des Condensators verbunden; so wie der darin befindliche Hahn geöffnet wird, strömen die ammoniakalischen Dämpfe des Kühlers in den Regen der erschöpften Flüssigkeit, condensiren sich darin durch die stattfindende Absorption und es gelangt also eine ammoniakreiche Lösung auf den Boden des Gefäßes. Die hierbei nothwendig frei werdende Wärme wird durch eine, von kaltem Wasser durchflossene Schlange aufgenommen, die erhaltene Lösung aber wieder nach dem Kessel zurückgeführt, um demselben alles verlorene Ammoniak wieder zu ersetzen. Es finden also nur Aenderungen in dem Zustande der Substanzen, nicht in ihrer Masse statt. Diesen letzten Theil der ganzen Circulation vermittelt eine Saug- und Druckpumpe von eigenthümlicher und sehr zweckmäßiger Construction. Sie saugt die Ammoniaklösung, in dem Maaße wie sie entsteht, aus dem Condensator, treibt sie in ein Reservoir und hieraus durch eine lange Röhre, worin sie erhitzt wird, nach dem oberen Theile der im Kessel befindlichen Rectificationssäule. Diese Lösung hat, obwohl sie auf ihrem Wege erhitzt wurde, bei weitem nicht 130°, und bewirkt daher eine Rectification der aufsteigenden wasserhaltigen Ammoniakdämpfe. Indem wir wegen der Einzelheiten der ganzen Construction auf die unten folgende Beschreibung der Figuren verweisen, gehen wir zur ökonomischen Wirkung des Apparates und ihrer Grenzen über. Unsere Erörterung derselben beruht auf einer kleinen Anzahl von Daten, nämlich: auf der latenten Wärme des flüssigen Ammoniaks und der Spannung seiner Dämpfe; ferner auf der Aenderung der Dichtigkeit seiner Lösungen je nach ihrem Gehalte. Nach den älteren Angaben Davy's und nach Carré's Beobachtungen kann man annehmen, daß ein Kilogramm der erschöpften und abgekühlten Lösung, wie sie in dem Condensator ankommt, darin 50 Gramme Ammoniak aufnehme und dadurch zu der starken, zum Kessel zurückgehenden Lösung werden kann. Nach den neuesten Resultaten Regnault's, welche uns derselbe mittheilte, betragen die Spannungen für flüssiges Ammoniak bei – 20° – 30° – 40°      1,84      1,16      0,70 Atmosphären. Man kann die wegen des geringen Wassergehaltes der Ammoniakdämpfe des Kühlers erforderliche Reduction auf etwa 1/4 schätzen und erhält dann für obige Temperaturen die Spannungen von      1,4        0,9        0,5 Atmosphären, was mit Carré's Beobachtungen genau genug übereinstimmt. Endlich kann man nach Favre und Silbermann Annales de Chimie et de Physique, 1853, t. XXXVII. die latente Wärme des Ammoniakgases zu 500 Calorien annehmen, wenn dasselbe von so viel Wasser absorbirt wird, daß eine verdünnte Lösung entsteht, und es ist wahrscheinlich daß diese Zahl auch dann noch Geltung hat, wenn das Ammoniak sehr wenig Wasser enthält. Es folgt aus diesen Daten, daß ein Apparat, welcher beispielsweise die Leistung von 100000 Calorien in der Stunde haben soll, in derselben Zeit 200 Kil. Ammoniak in dem Kühler verdampfen müßte; dieselbe Menge müßte also auch im Condensator verdichtet und zum zweitenmale im Absorptionsgefäß verflüssigt werden. Es finden sich also die 100000 Calorien in jedem dieser beiden Organe des Apparates wieder, von wo sie durch das Kühlwasser aufgenommen und weggeführt werden müssen. Nimmt man an, daß die Temperatur dieses Wassers sich dabei nur um 10° erhöhen soll, so sieht man, daß der Apparat in der Stunde 20000 Kil. oder 20 Kubikmeter Kühlwasser benöthigt, von denen 10 auf den Kühler und 10 auf den Condensator kommen. Der Brennmaterialverbrauch für den Kessel muß auch 100000 Calorien in der Stunde entsprechen, abgesehen von den unvermeidlichen Verlusten. Kurz, die vier Zustandsänderungen müssen, obwohl sie unter verschiedenen Umständen stattfinden, in Bezug auf die Wärmemenge ziemlich von denselben Erscheinungen begleitet seyn. Der Kessel und der Kühler, welche durch Verdunstung wirken, entziehen dieselbe Wärmemenge, ersterer dem Ofen, letzterer der abzukühlenden Flüssigkeit; der Condensator und das Absorptionsgefäß, welche das Gas flüssig machen, müssen dieselbe Wärmemenge entbinden, welche man ihnen dann durch Erneuerung des Kühlwassers entziehen muß. Ebenso kann man die Arbeit der Pumpe annähernd schätzen. Da in der Stunde im Kühler 200 Kil. Dampf gebildet werden, so sind zur Absorption desselben 4000 Kil. erschöpfte Lösung erforderlich, wodurch 4200 Kil. starke Lösung entstehen. Die Kraft, um diese in den Kessel zu pressen, dessen Druck hierbei zu 10 Atmosphären oder 100 Met. Höhe anzunehmen ist, beträgt also 420000 Kilogrammeter oder etwa 2 Pferdekräfte, wozu noch für das Saugen 1/10 zu rechnen ist. Dabei ist freilich angenommen, daß die Entwickelung der Dämpfe keinen Kraftverlust bei der Pumpe veranlaßt. Was nun den höchsten zu erreichenden Kältegrad betrifft, so hängt derselbe fast allein von den Erscheinungen in dem Absorptionsgefäß ab, weil dieses die rasche Dampfentwickelung im Kühler bestimmt. Wenn einestheils die Dämpfe gebende Flüssigkeit reines und wasserfreies Ammoniak, und andererseits die aus dem Kessel kommende und zur Absorption dienende abgeschwächte Flüssigkeit reines Wasser wäre, so würde der Kühler ohne Zweifel leicht auf 50 bis 60° unter Null sinken. Beides ist aber nicht der Fall: die erstere der genannten Flüssigkeit enthält Wasser, die letztere Ammoniak, wodurch die Absorption verlangsamt, und mithin das Sinken der Temperatur beeinträchtigt wird. Man muß also diese beiden Hindernisse möglichst zu beseitigen suchen. Die Grenze der ökonomischen Wirkung der Maschine hängt aber noch von einem andern Umstande ab, nämlich von der Temperatur der Luft, mithin von der Jahreszeit und dem Clima. Angenommen, der Kühler arbeite leer, d.h. ohne Eis zu fabriciren, ohne eine Flüssigkeit abzukühlen, also ohne einen Nutzeffect hervorzubringen, so würde er dennoch eine gewisse Grenze der Kälte, z.B. 50° unter Null erreichen. Es fragt sich nun, wie man nach Erreichung dieser Grenze, welche sich nach einem anfangs raschen, dann immer langsameren Verlauf der Abkühlung schließlich herausstellt, diesen Zustand des Kühlers unterhalten kann. Läßt sich das Feuer löschen, die Pumpe abstellen, ohne daß der Kühler sich erwärmt? Gewiß nicht, der Apparat muß vielmehr in voller Thätigkeit erhalten werden. Seine ganze Kraft ist alsdann insofern eine verlorene, als sie keinen Nutzeffect hervorbringt, sondern nur dazu verwendet wird, den Kühler im Gleichgewicht gegen die von Außen zuströmende Wärme zu erhalten. Alle Vorsichtsmaßregeln zum Schutze des Kühlers können den Zutritt der Wärme nur verlangsamen, nie ganz verhindern. Die Zahl der in einer bestimmten Zeit so zum Kühler gelangenden Calorien ist, unter übrigens gleichen Umständen, ungefähr proportional der Ausdehnung der der Luft mehr oder weniger direct dargebotenen Flächen und dem Ueberschuß der Temperatur der Luft über diejenige des Kühlers. Hieraus folgt, daß wenn derselbe Apparat leer in einer Luft von 30° statt in einer solchen von 10° arbeitet, die Temperatur des Kühlers niemals auf – 50° sinken kann, sondern nur – 30° erreichen wird, wobei dann der erwähnte Unterschied ebenfalls 60° beträgt. Es folgt hieraus ferner, daß der zur Eisfabrication bestimmte Kühler sich besser zur Erreichung sehr niedriger Temperaturen eignen wird, als der zum Abkühlen von Lösungen bestimmte, da letzterer im Allgemeinen der äußeren Wärme eine viel größere Oberfläche darbieten muß. Man erkennt, daß das Gewicht des stündlich im Kühler einer gegebenen Maschine gebildeten Dampfes als eine ziemlich constante Summe betrachtet werden kann, die aus zweierlei Theilen besteht, wovon der eine für den Nutzeffect, der andere für die verlorene Kraft bestimmt ist. Letztere wird zwar nie Null, bleibt aber sehr klein, wenn der Kühler, um den von ihm verlangten Effect hervorzubringen, bei einer von seiner äußersten Grenze weit entfernten Temperatur arbeitet; er wächst hingegen ziemlich rasch und stets zum Nachtheile des Nutzeffectes, bei je niedrigerer Temperatur der Kühler arbeiten muß; endlich würde er fast den ganzen Nutzeffect absorbiren, wenn der Kühler bei einer seiner äußersten Grenze sehr nahen Temperatur arbeiten müßte. Diese veränderlichen Verluste hängen von Coefficienten ab, welche erst durch Erfahrung bestimmt werden müssen, um eine genaue Schätzung des Nutzeffects nach dem Zweck des Apparates und der äußeren Temperatur zu ermöglichen. Der ganze Apparat mit allen seinen sinnreichen Combinationen und praktischen Einrichtungen ist auf genaue Kenntniß dieser theoretischen Grundlagen basirt und wird ohne Zweifel schätzbare Dienste in mancherlei Weise zu leisten im Stande seyn. Beschreibung der Abbildungen. Fig. 1 ist der Aufriß der Maschine, Fig. 2 die Vorderansicht derselben, Fig. 3 die Ansicht derselben von oben. Fig. 4 ist der senkrechte Durchschnitt des Ausflußregulators, Fig. 5 des Hahns, Fig. 6 der Pumpe und Fig. 7 des Vertheilers. Die Haupttheile der Maschine, Fig. 1–3, sind folgende: A stehender Kessel, welcher die ammoniakalischen Lösung enthält, mit dem Ofen B, der Wasserstandsröhre C und dem Sicherheitsventil D an der Spitze des Austrittsrohres E, welches das durch das Ventil zufällig entweichende Gas nach einem Wassergefäß leitet. F Rückflußrohr für die im Condensator wieder gesättigte Lösung. GRectificator im Innern des Kessels; er besteht aus durchlöcherten Schalen, in welchen sich die Dämpfe und die durch F eintretende Lösung begegnen. Die Schalen haben abwechselnd in der Mitte ein großes Loch H, damit die Circulation abwechselnd durch die Mitte und am Rande geschieht. I Abzugsrohr für das Gas; dasselbe führt nach dem Condensator. J Condensator (liquéfacteur); er besteht aus Schlangenröhren, die in einem Gefäß mit kaltem Wasser liegen, welches durch J' zufließt. K ist das gemeinschaftliche Ansatzrohr der Schlangen, K' ihr Abzugsrohr; L ist das Rohr, durch welches das condensirte Gas nach dem Regulator fließt. MRegulator, durch welchen das zu Flüssigkeit condensirte Gas hindurchgeht, ehe es zum Vertheiler gelangt; er ist so construirt (s.u.), daß er alle Flüssigkeit, aber kein Gas durchläßt. N Verbindungsrohr zwischen dem Regulator und dem Vertheiler; es steigt senkrecht bis zu der Hülse O auf, durch welche es hindurchgeht, indem es um das Retourrohr für die im Kühler entstehenden Dämpfe herumgelegt ist. PVertheiler; er empfängt das verflüssigte Gas durch N und vertheilt es gleichmäßig auf die Röhren des Kühlers; oberhalb des Vertheilers befindet sich ein Hahn, zum Absperren der Verbindung mit dem Regulator und mithin der ganzen Circulation der Flüssigkeit. Q Schlangenröhren, deren sechs in dem Gefäße Q' stehen und den Kühler oder Eiserzeuger bilden. Diese Röhren haben je in einer Verticalebene sechs Biegungen und sind einzeln mit dem Vertheiler verbunden. R Röhren zur Aufnahme des in Eis zu verwandelnden Wassers; sie stehen in parallelen Reihen zwischen den Schlangenröhren auf einem Rahmen, welcher behufs Erneuerung der Berührungspunkte hin und her bewegt wird. Die Schlangen und die Röhren R sind von einer nicht gefrierenden Flüssigkeit umgeben, welche die Kälteübertragung vermittelt; man benutzt als solche Alkohol, Glycerin oder hygroskopische Salze, namentlich Chlorcalcium. S Sammelrohr für die durch die Verdampfung der Flüssigkeit gebildeten Dämpfe, welche nun durch das Rohr T nach der Hülfe O gehen, von wo der kalte Ammoniakdampf in den Cylinder U gelangt. Um diese Leitung ist, wie oben gesagt, das Rohr N gewunden, damit beide ihre Temperatur austauschen. U ist der Absorptionscylinder; derselbe ist mit einer Schlange für kaltes Wasser versehen und dient zur Vermischung des aus dem Kühler kommenden Gases mit der dem Kessel entnommenen erschöpften Ammoniaklösung; hier wird also die ursprüngliche ammoniakalische Lösung immer wieder gebildet; das Rohr T reicht bis zum Boden des Gefäßes hinab, welches mit einem Standrohr versehen ist. V ist eine im Cylinder befindliche durchlöcherte Schale, durch welche die erschöpfte Lösung in einen feinen Regen verwandelt wird. W ist das Verbindungsrohr zwischen dem Kessel und dem Absorptionscylinder; die ammoniakalische Lösung fließt durch dasselbe aus dem Kessel ab, geht aber erst durch X und Y, ehe sie nach V gelangt. X ist ein Cylinder, welcher zwei Schlangen sowie einen concentrischen inneren Cylinder enthält; die beiden Schlangen liegen in dem ringförmigen Raume zwischen beiden (Mindern. Durch die eine Schlange geht (von oben nach unten) die Flüssigkeit aus dem Kessel, durch die andere (von unten nach oben) die in II entstandene starke Lösung. Die entgegengesetzte Strömung beider Flüssigkeiten wird durch den hier stattfindenden Austausch ihrer Temperaturen begünstigt. Y ist ein anderes cylindrisches Gefäß mit einer in kaltem Wasser stehenden Schlange, worin die erschöpfte Lösung aus dem Kessel vollends abgekühlt wird, ehe sie durch W nach U gelangt. Z Wasserreservoir zum Speisen der verschiedenen Kühlvorrichtungen. a Zuflußrohr für das kalte Wasser nach der Schlange des Absorptionsgefäßes; b Abflußrohr für dieses Wasser, welches sich nach dem Cylinder Y begibt. c Luftrohr am Absorptionscylinder; dasselbe mündet in das mit einem Abzugshahn versehene Wassergefäß d. e Leitung für das zur Eisbildung bestimmte Wasser; sie geht durch die Hülse O hindurch, damit hier schon eine Abkühlung stattfindet, und endigt bei f mit einem Hahn, von wo die Eisröhren R gefüllt werden. g Dampfpumpe, welche die wieder hergestellte Ammoniaklösung aus dem Absorptionscylinder durch die Röhre h aufsaugt und nach dem Kessel befördert. Das Rohr h' setzt den Cylinder in seinem oberen Theile mit der Pumpe in Verbindung, um den Druck zu vermeiden. Die Lösung geht durch i nach X und dann durch F nach dem Kessel. j Bleuelstange an dem Excentrik der Maschine, zur Hin- und Herbewegung des Rahmens mit den Eisröhren R. k Manometer für die Dämpfe aus dem Kessel; er ist mit der Röhre I verbunden. k' Manometer für die kalten Dämpfe aus dem Kühler; er ist an dem Rohr T befestigt. Die Röhren F, T, W und h sind mit Regulirhähnen versehen. Weg vom Kessel zum Kühler. – Das Ammoniakgas zieht also aus dem Kessel durch I, nachdem es den Rectificator G passirt hat, nach dem Condensator J und wird daselbst verflüssigt; das verflüssigte Gas gelangt durch L nach dem Regulator M, dann durch N in den Vertheiler P und endlich in den Kühler oder Eiserzeuger. Weg vom Kühler zum Kessel. – Nachdem das flüssige Ammoniak im Eiserzeuger durch Verdampfung seine Wirkung hervorgebracht hat, tritt es durch T in den Absorptionscylinder, wo es der erschöpften durch W ankommenden und durch die Schlangen in X und Y gekühlten Lösung begegnet. Die wiederhergestellte starke Lösung wird nun mittelst der Pumpe durch h und i nach dem Cylinder X geführt, wo sie sich an der Schlange wieder erwärmt, und gelangt dann durch F nach dem Kessel zurück. Sie fließt durch F auf den Rectificator, um hier vermöge ihrer niedrigeren Temperatur die Wassertheile des Ammoniakdampfes zu condensiren. Hieraus ist ersichtlich, wie die drei Strömungen im Apparate denselben in continuirlichem Gange zu erhalten vermögen. Von den einzeln abgebildeten Theilen ist noch Folgendes hervorzuheben. Regulator für den Abfluß, Fig. 4. – l ist der oben geschlossene und unten in Form eines Rohres in der Richtung der Achse verlängerte Cylinder, welcher durch m den Zufluß des flüssigen Ammoniaks empfängt. m' ist ein enger Rohransatz, welcher weiterhin mit dem Rohre N (Fig. 1 und 2) verbunden ist. In dem Cylinder l befindet sich als Schwimmer ein zweiter Cylinder n, dessen specifisches Gewicht nur halb so groß wie dasjenige der Ammoniakflüssigkeit ist; er schließt ebenfalls mit einem Ansatz, welcher dem Rohre l concentrisch ist, ab. Die beiden Ansätze sind so eingerichtet, daß zwar Reibung zwischen ihnen stattfindet, aber der Schwimmer leicht auf und ab steigen kann. Der Ansatz des letzteren hat unten eine seitliche Oeffnung von gleicher Größe wie die innere verengte Oeffnung von m', welche so angeordnet ist, daß in einer gewissen Stellung des Schwimmers beide Oeffnungen einen einzigen Durchgang bilden. Hiernach ist die Thätigkeit des Regulators, wie sie oben beschrieben wurde, leicht ersichtlich; sie bleibt bei jedem Druck eine vollkommen regelmäßige. Der Schwimmer hat oben eine kleine Platte o, welche verhindern soll, daß die zuerst eintretende Flüssigkeit in den Schwimmer fließt; außerdem dient der in einem Ringe gehende Stift p dazu, die Bewegung des Schwimmers vertical zu erhalten. (Bei Carré's früheren Maschinen hatte der Eiserzeuger nur eine einzige Schlange; es konnte also bei demselben der Regulator und der Vertheiler vereinigt werden, weßhalb der eben beschriebene Apparat noch öfter Vertheiler benannt wird.) Der Hahn, Fig. 5, ist so eingerichtet, daß er jeden Verlust an Ammoniak verhindert. q ist der Conus, welcher unten einen hohlen Raum enthält, worin eine nach oben drückende Feder angebracht ist. r ist ein Rohransatz an der Hülse, an welchem concentrisch mit der Stange s des Hahnes ein Kautschukrohr befestigt ist, dessen anderes Ende mit dem verdickten Kopf dieser Stange verbunden ist. Zum Halten des Rohres wird Eisendraht benützt. t ist eine aus Metallringen bestehende und das Kautschukrohr umgebende Röhre, welche dieses gegen den inneren Druck verstärkt, ihm aber die Drehung um 90° verstattet. Pumpe, Fig. 6. – u ist das Saugrohr, u' das Druckrohr (nach X, Fig. 1); u'' ist der Ansatz zur Verbindung der Pumpe mit dem oberen Theil des Absorptionscylinders; v ist eine Kautschukröhre, welche die Kolbenstange umgibt und im Inneren eine Eisenspirale enthält; sie ist einerseits am Kolben, andererseits am Deckel der Pumpe befestigt und folgt vermöge ihrer Elasticität den Kolbenbewegungen, sperrt aber das Ammoniak gänzlich von der Atmosphäre ab. Der Vertheiler, Fig. 7, empfängt die Flüssigkeit (das condensirte Ammoniakgas) durch das Rohr w aus dem Regulator; x sind oben und unten offene verticale Röhren, welche senkrecht in dem Vertheilungsbehälter stehen und seitlich mit Löchern versehen sind, durch welche die Flüssigkeit bei Erreichung eines bestimmten Niveaus eintritt; y sind Abflußröhren, die mit den Schlangen des Kühlers in Verbindung stehen und denselben die Flüssigkeit zuführen, welche ihnen durch die entsprechen den Röhren x zukommt.