Titel: | UeberSamuel Hall's Dampfmaschine. |
Fundstelle: | Band 68, Jahrgang 1838, Nr. XXXVI., S. 161 |
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XXXVI.
UeberSamuel Hall's Dampfmaschine.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Ueber Hall's Dampfmaschine.
Diese im Polytechn. Journal schon oͤfters erwaͤhnten Maschinen liegen
uns jezt in einer vollstaͤndigeren Abbildung als fruͤher vor; wir
tragen daher kein Bedenken, das Wesentlichste dieser Abbildung gen in Fig.
11–14 mitzutheilen. Hall bestimme zuerst, daß bei
seiner Condensation von Außen, oder trokenen Condensation (condensation à sec) eine metallene Oberflaͤche von 2800
Quadratzoll hinreichend ist, in der Minute 60,000 Kubikzoll Dampf zu condensiren,
wenn dessen Spannung den Luftdruk nur um 4 Pfd. auf den Quadratzoll
uͤbertrifft, eine Dampfmenge, welche in der Maschine ein Moment von einer
Pferdekraft zu entwikeln vermag; ferner nimmt er an, daß auf die Pferdekraft 50
Abkuͤhlungsroͤhren von 1/2'' innerem Durchmesser und 3' Laͤnge
gerechnet werden muͤssen, und daß die Menge kalten Wassers, welche hiebei
gefordert wird, 10 Gallons betraͤgt.
Fig. 11, auf
Taf. III, stellt den wesentlich von Hall veraͤnderten Theil der Dampfmaschine
vor, mit Weglassung des Balanciers und uͤbrigen Mechanismus, welcher
uͤber A seinen Anfang nimmt. Fig. 12 ist der
eigentliche Condensations- oder Refrigerationsapparat in groͤßerem
Maaßstabe; Fig.
13 eine einzelne Roͤhre, verkuͤrzt, in noch groͤßerem
Maaßstabe, und Fig.
14 das Sicherheitsventil, welches das aus dem entweichenden Dampfe zu
condensirende Wasser wieder nuzbar macht, groͤßer dargestellt als in Fig. 11.
A ist der Dampfcylinder, aus welchen die hier
abgebrochene Kolbenstange hervorragt; B das
Abfuͤhrungsrohr des Dampfes; C ein Durchschnitt
des Condensators (refrigérant); D, D die Cisterne, welche von dem zufließenden kalten
Abkuͤhlungswasser durchstroͤmt wird, und die metallene
Kuͤhlungsflaͤche in den Oberflaͤchen der Roͤhren a, a enthaͤlt, welche oben und unten offen sind,
um von dem gebrauchten Dampfe durchstroͤmt werden zu koͤnnen. Die
Roͤhren a, a sind in den Platten b, b, welche durch die ganze Cisterne D hindurchgehen, auf die Art befestigt, wie es Fig. 13
deutlich macht, und verbinden die uͤber und unter den Platten b, b befindlichen Raͤume E und E'. S, S sind die pressenden
Liederungsringe, welche die bei V eingelegte
Hanf- oder Baumwollenliederung gegen die Roͤhre anpressen. Die Roͤhren
a koͤnnen eben so gut eine horizontale Lage
haben, wie hier eine verticale. y, y ist ein im Raume
E, E befindliches Metallblech mit einer bedeutenden
Anzahl kleiner Oeffnungen, und hat in dieser siebfoͤrmigen Gestalt den Zwek,
den Dampf ganz gleichfoͤrmig uͤber die einzelnen
Roͤhrenoͤffnungen zu vertheilen. Durch G
wird die Communication zwischen dem unteren Raume F und
der Luftpumpe H hergestellt; die leztere ist der Luft,
und Wasserpumpe, welcher man sich in den gewoͤhnlichen Dampfmaschinen
bedient, ganz aͤhnlich; hier ist die vom Balancier bewegte Kolbenstange
abgebrochen gezeichnet. I, I sind zwei Roͤhren,
welche der Cisterne D, D den kalten Wasserstrom
zufuͤhren, mit welcher sie durch c, c in
Verbindung stehen; das kalte Wasser erhalten sie aber durch das Rohr Z von der Pumpe J, deren
hier ebenfalls abgebrochene Kolbenstange mit dem Lastarme des Balanciers verbunden
ist. Die Roͤhren K, K und d, d entsprechen den vorher beschriebenen I, I
und c, c, und dienen zur Abfuͤhrung des
erwaͤrmten Wassers aus der Cisterne. Die Pumpe oder andere Vorrichtung, durch
welche der Wasserstrom zum Abkuͤhlen unterhalten wird, kann auch, statt wie
hier durch Pressung zu wirken, durch Saugen ihren Einfluß aͤußern; dann muß
die kalte Wasserpumpe J in ein Bassin gießen, aus
welchem das Wasser in die Cisterne tritt, weil bei den Roͤhren K, K, welche mit der Saugpumpe in Verbindung stehen,
sonst ein luftleerer Raum entstuͤnde, und der Luftdruk auf dem Wasserspiegel
im Bassin das Wasser daher vorwaͤrts treibt. Der vierkantige Koͤrper
L, M geht durch den Raum E,
E und enthaͤlt eine Anzahl kleiner Roͤhren, wie e, e, auf dieselbe Art, wie die Cisterne die
Roͤhren a, a.
Wenn die Dampfmaschine im Gange ist, geht der Dampf vom Kessel aus nach dem
Damfcylinder, und von diesem durch das Rohr B in den
Raum E, E, von da, durch die Roͤhren a, a in Wasser verwandelt, nach dem unteren Raume F, F, und von da durch G
nach der Pumpe H. Das Condensationswasser wird hier dem
Raume L, M zugehoben, stroͤmt durch die
Roͤhren e, e, in welchen es durch den
beruͤhrenden Dampf erwaͤrmt wird, und gelangt so angewaͤrmt
durch N und O in den
Kessel.
Außer den bisher beschriebenen Apparaten muß nun eine Vorrichtung vorhanden seyn,
durch welche die geringe Wassermenge destillirt wird, welche durch das Spiel der
Maschine verloren geht, und ein Sicherheitsventil, welches den entweichenden Dampf
in Wasser verwandelt, in den Kessel zuruͤkfuͤhrt.
Das Destillationsgefaͤß ist P, P; es befindet sich
zum Theil innerhalb des Kessels, und kann durch das Rohr Q kaltes Wasser aus der Cisterne erhalten. An der oberen Oeffnung des
Rohres Q
befindet sich das
Ventil K, welches durch eine Stange mit dem einen Arme
des Hebels U, und dessen anderer Arm durch einen Draht
mit dem Schwimmer m verbunden ist. Die durch die
Wandflaͤche des Behaͤlters verlaͤngerte Achse des Hebels ist
außen mit einem verschiebbaren Gegengewichte versehen, durch welches die Kraft
bestimmt werden kann, mit welcher das Ventil K schließt,
und welches eine Oeffnung des Zulaßventiles k mit der
Hand ermoͤglicht. Auf diese Art kann der Schwimmer den Wasserzufluß in das
Destillationsgefaͤß so reguliren, daß der Wasserstand immer auf bestimmter
Hoͤhe erhalten wird. Das Rohr R, R soll den im
Destillationsgefaͤße gebildeten Wasserdampf nach dem oberen Raume, des
Condensators fuͤhren; es wird daher auch in dem Destillationsgefaͤße
eben so ein leerer Raum gebildet werden, wie er in dem Raume E, E sich befindet, wodurch die Verdunstung des Wassers, welches ziemlich
die Kesselwaͤrme hat, sehr beguͤnstigt wird. Um durch
Zufuͤhrung destillirten Wassers (welches aus dem eben erwaͤhnten
Dampfe condensirt wird) das Niveau des Kessels auf gleicher Hoͤhe zu
erhalten, ist außerhalb des Destillationsgefaͤßes der Hebel 0,0 angebracht,
welcher auf der einen Seite durch einen Draht, der durch eine Stopfbuͤchse in
den Kessel geht, mit dem Schwimmer n verbunden ist, auf
der anderen Veite ein Gegengewicht traͤgt; seine Achse geht in das Innere des
Destillationsgefaͤßes und ist daselbst mit dem Arme p verbunden, dessen Ende durch eine Verbindungsstange das Ventil q an dem Dampfabfuͤhrungsrohre R regulirt. So Laͤnge das Niveau im Kessel unter
dem regelmaͤßigen Stande sich befindet, wird der Schwimmer n tiefer stehen, als er soll, folglich den Hebel o, o so stellen, daß das Ventil q geoͤffnet ist; dann kann aber Dampf aus P,
P entweichen, welcher durch R nach E, E stroͤmt, dort zugleich mit dem von der
Maschine verbrauchten Dampfe condensirt wird und nun dem Kessel zustroͤmt. Da
durch diese Vermehrung des Speisewassers Zuflusses das Niveau steigt, so wird der
Schwimmer auch das Ventil q wieder schließen, worauf nur
das Condensationswasser des von der Maschine verbrauchten Dampfes nach dem Kessel
kommt. Waͤhrend der ganzen Zeit hat aber die fortwaͤhrende Verdampfung
in P ein Sinken des Niveaus bei m zur Folge, wodurch, wie vorher beschrieben war, durch Oeffnung des
Ventiles K Wasser aus der Cisterne herangeholt wird.
Das hier nothwendig werdende Sicherheitsventil stellt Fig. 14 mit besonderer
Buchstabendezeichnung dar. a und b sind zwei concentrische, durch den Boden so mit einander verbundene
Cylinder, daß zwischen denselben ein ringfoͤrmiger hohler Raum entsteht,
welcher mit Queksilber angefuͤllt wird. Ein dritter umgekehrter, oben geschlossener Cylinder
c, c ist in das Queksilber eingetaucht, und wird in
seiner Stellung durch das Gewicht des Hebels d, d
erhalten, welcher durch zwei Stangen, von denen nur die eine bei e punktirt sichtbar ist, mit der Deke des Cylinders o verbunden ist. Die beiden Cylinder a und b ruhen auf dem an
beiden Seiten offenen Cylinder f, f welcher durch g mit dem Kessel verbunden ist; dem Rohre g gegenuͤber befindet sich das an beiden Seiten
offene Rohr h, i, welches mit der Oeffnung i in f, f muͤndet,
bei h dagegen durch das Rohr S,
S mit dem oberen Raume E des Condensators
verbunden wird (s. auch Fig. 11). Das
Schieberventil l, l bewegt sich uͤber die
Oeffnung i an der Leitung m,
welche an i angeschraubt ist. In der Mitte des Ventiles
l, l befindet sich die Oeffnung n von kleinem Durchmesser, uͤber welche sich in
der Leitung z, z (an dem Ventilschieber l) das Schieberventil o
bewegt. An dem Ventile o befindet sich die Zugstange p, an dem Ventile l dagegen
die Zugstange q; beide Zugstangen gehen an dem Dekel des
Cylinders c, c durch einen Rahmen r, r hindurch und sind an ihren Enden mit Schrauben und Muttern versehen,
von deren Stellung die Bewegung der Zugstangen abhaͤngt.
Wenn die Dampfspannung im Kessel die gewoͤhnliche nicht uͤbersteigt, so
behalten die beiden uͤber einander verschiebbaren Ventile ihre in Fig. 11 und
14
angedeutete Stellung; sobald aber die Spannung ein wenig zu groß wird, faͤngt
der Cylinder c, c an, sich ein wenig zu heben, und zieht
dabei durch p das Ventil o
von der kleineres Oeffnung, waͤhrend in Folge des Abstandes der
Schraubenmutter an q von r
das Schieberventil l auf seiner Stelle bleibt. Ist die
Oeffnung groß genug, um den uͤberfluͤssigen Dampf abzufuͤhren,
so tritt der ganze Mechanismus nach und nach wieder in die gezeichnete Stellung
zuruͤk; ist dagegen troz der Ausstroͤmungsoͤffnung o die Dampfspannung noch im Steigen, so hebt sich der
Cylinder c noch hoͤher, folglich wird dann auch
durch q das Ventil l
gehoben, wodurch dem Dampft eine gehoͤrig große
Ausstroͤmungsoͤffnung dargeboten wird. Der ausgestoßene Dampf wird
aber nicht, wie bei anderen Sicherheitsventilen, in die Atmosphaͤre
uͤbers treten koͤnnen, sondern muß in den Raum E, E treten und nach erfolgter Condensation wieder zur Speisung des
Kessels dienen.
(Aus Janvier' nouveau
manuel des machines á vapeur, Paris 1837 im Polytechn.
Centralblatt. Nr. 13.)