Titel: | Verbesserungen in der Dampferzeugung und an Dampfmaschinen, worauf sich George Bennetts, Civilingenieur zu Gunnis Lake, Cornwall, am 15. August 1843 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 93, Jahrgang 1844, Nr. I., S. 1 |
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I.
Verbesserungen in der Dampferzeugung und an
Dampfmaschinen, worauf sich George
Bennetts, Civilingenieur zu Gunnis Lake, Cornwall, am 15. August 1843 ein Patent ertheilen
ließ.
Aus dem London Journal of arts. April 1844, S.
183.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Bennetts' Verbesserungen in der Dampferzeugung und an
Dampfmaschinen.
Vorliegende Erfindung besteht 1) in der Construction und Anordnung gewisser Apparate
in Verbindung mit der Dampfmaschine und ihrem Kessel, um den Dampf nach seiner
Verwendung in der Maschine auf dem Weg nach dem Condensator oder ins Freie, noch zur
Erwärmung des Wassers zum Behuf weiterer Dampferzeugung zu benüzen;
2) in der Dampferzeugung durch Einsprizung dünner Wasserstrahlen in Recipienten, die
kein Wasser enthalten und auf einer solchen Temperatur exhalten werden, daß das
Wasser, so wie es mit der Oberfläche des Kessels in Berührung kommt, augenbliklich
in Dampf verwandelt wird.
Fig. 17
stellt den Verticaldurchschnitt und Fig. 18 den Grundriß
einer Condensations-Dampfmaschine dar. a ist der
Cylinder mit Kolbenstange und Steuerung; b die
Austrittröhre; c der Condensator; d die Entleerungspumpe (Luftpumpe) mit Kolben, Dekel und Cisterne; e, e ein Behälter, welcher aus drei cylindrischen Stüken
besteht, die an den Flantschen 4 und 5 dampfdicht an einander geschraubt sind. An
den Vereinigungsstellen dieser Theile befindet sich eine innere Hervorragung, welche
den Querschnitt des Behälters an dieser Stelle so reducirt, daß bei jedem Hub der
Pumpe dem Wasser gerade hinreichend Raum bleibt, um in einer dünnen Schichte
zwischen der äußeren Seite der Austrittröhre und diesen Hervorragungen hinzuströmen.
Die Austrittröhre geht nämlich durch diesen Behälter, und an den Enden desselben, da
wo die Röhre hervorsteht, ist bei 6 und 7 ein dampfdichter Schluß hergestellt. Der
Behälter e, e sollte so viel Wasser fassen, daß die
Maschine 8 bis 10 Minuten lang mit Dampf versehen werden kann. g ist eine doppeltwirkende Drukpumpe, welche an ihrer
Ausmündung durch die Röhre h mit dem Behälter e, e und an ihrer Einmündung durch die Röhre f mit der Cisterne d in
Verbindung steht; i eine Röhre, die aus dem Behälter e, e nach den Dampferzeugern oder Kesseln führt; 8 ein Ventil, welches,
während die Maschine in Bewegung ist, offen erhalten werden sollte, so daß es dem
aus dem Cylinder strömenden Dampfe keinen Widerstand darbietet; wenn jedoch die
Maschine in Stillstand gesezt wird, so ist dieses Ventil zu schließen und dem Dampf
in dem Cylinder der Eintritt in die Röhre b zu
gestatten, wo er seine Wärme dem Wasser in dem Behälter e,
e mittheilt. Das Ventil 8 kann auf irgend eine Mechanische Weise
abwechselnd geöffnet und geschlossen werden.
Die Wirkungsweise dieses Apparates ist nun folgende. Wenn der Behälter e, e mit Wasser gefüllt und die Pumpe g in Bewegung gesezt wird, so drängt das durch diese bei
h in den Behälter gedrükte Wasser eine gleiche
Quantität Wasser aus dem Behälter durch die Röhre i in
die Dampferzeuger oder Dampfkessel. Das in den Behälter gedrükte Wasser circulirt 8
bis 10 Minuten in diesem Behälter, bis es bei i ankommt,
und nimmt daher die von dem Dampfe abgegebene Wärme auf. Das Wasser, welches an der
Stelle des Behälters nächst dem Condensator, wo die Röhre b am kältesten ist, eintritt und an der heißesten Stelle dieser Röhre
nächst dem Cylinder ausgetrieben wird, kommt bei jedem Kolbenhub der Pumpe in eine
heißere Stelle, während die Verengung des Behälters e, e
bei 4 und 5 eine rükgängige Bewegung des Wassers verhütet. Auf diese Weise wird der
zum Betrieb der Maschine bereits verwendete Dampf noch einmal benuzt, um die
Temperatur des zur Speisung des Dampfkessels dienlichen Wassers zu erhöhen; auch
wird eine theilweise Condensation des Dampfs zu Stande gebracht; daher braucht man
auch weniger Wasser zur Condensation des Wassers in dem Condensator, mithin auch
eine kleinere Luftpumpe, was eine Kraft- und Brennmaterialersparniß zur Folge
hat. Die Anzahl oder Größe der durch die Hervorragungen 4 und 5 gebildeten Kammern
kann man nach Belieben vermehren oder vermindern.
Der zweite Theil der Verbesserung besteht, wie oben bemerkt wurde, in der
Dampferzeugung durch Einsprizen dünner Wasserstrahlen auf Metallflächen, die so
stark erhizt werden, daß das Wasser augenbliklich in Dampf verwandelt wird. Fig. 19 ist
ein Verticaldurchschnitt und Fig. 20 ein Querschnitt
des Dampferzeugungsapparates. k ist die Ofenthüre; l der Aschenfall; m die
Feuerstelle; n, n der Rost; B ein Feuercanal, der von der Feuerstelle nach dem hinteren Ende der
Dampferzeuger o, o, o führt. Die Weite dieses
Feuercanals ist gleich der Summe der Durchmesser der Dampferzeuger o, o, o. Bei dem der Ofenthür gegenüberliegenden Ende
dieser Dampferzeuger wendet sich der Feuercanal aufwärts und vereinigt sich mit dem
durch die Anordnung der Dampferzeuger Fig. 20 gebildeten Canal C. Dieser Canal theilt sich an den Enden der
Dampferzeuger p, p und q,
umkreist die Enden derselben und tritt in die Feuercanäle D,
D. Diese Canäle vereinigen sich bei E und gehen
von da in den Schornstein über. Die Dampferzeuger o, o, o, p,
p, q können aus Eisen oder irgend einem andern Metall verfertigt werden,
das stark genug ist, um den Dampfdruk auszuhaken und geeignet, den Wirkungen des
Feuers zu widerstehen. Sie stehen an ihren Enden durch die Röhren t, t, w und A, A mit
einander in Verbindung, so daß sie eigentlich einen zusammenhängenden Behälter
bilden. y ist eine mit dem
Wassererwärmungs-Behälter e, e in Verbindung
stehende Röhre, welche das Wasser durch die Arme 1, 2, 3 und die im Innern der
Dampferzeuger angeordneten Röhren z in die Dampferzeuger
o, o, o leitet; eine dieser Röhren ist in Fig. 19
sichtbar. Diese Röhren sollten eben so weit als der Rost reicht, in die
Dampferzeuger hineinragen und ihrer ganzen Länge nach mit einer Anzahl kleiner
Löcher durchbohrt seyn. Dieselben Röhren sind auch mit einer Flantsche von derselben
Weite wie der äußere Durchmesser der Dampferzeuger o, o
versehen, und an die Enden der lezteren mit Hülfe einer inneren Flantsche zu
befestigen, wie Fig. 19 zeigt. Diese Flantschen entsprechen dem doppelten Zweke, die
Röhren in ihrer geeigneten Lage zu erhalten und die Enden der Dampferzeuger o, o, o zu verschließen; die Röhren können nöthigenfalls
herausgenommen werden, um die Dampferzeuger o, o, o zu
reinigen. r ist die Röhre, welche den Dampf nach der
Maschine leitet und s das Sicherheitsventil.
Der Apparat wird auf folgende Weise in Wirksamkeit gesezt. Um den für die erste
Bewegung der Maschine erforderlichen Dampf zu erzeugen, bringt man eine hinreichende
Quantität Wasser in die Dampferzeuger. Ist dieses Wasser verdampft, so läßt man die
Drukpumpe g, Fig. 17, bei jedem Hub
des Dampfkolbens eine hinreichende Quantität Wasser in den Dampferzeugungsapparat
einsprizen. Die durchlöcherte Röhre z theilt das Wasser
in eine Menge feiner Strahlen, die mit den erhizten Flächen der Dampferzeuger in
Berührung kommend, augenbliklich in Dampf verwandelt werden. Dieser Dampf tritt
durch die Arme A, A in die Röhren p, p und an den entgegengesezten Enden v, v
aus diesen durch t in den Behälter q. Aus dem lezteren strömt der Dampf durch die Röhre r in die Maschine oder nach Hebung des Ventils s ins Freie. Indem der Dampf durch diese von
Feuercanälen rings umgebenen Behälter strömt, wird seine Elasticität bedeutend
vermehrt, und die Dampferzeugung selbst erfordert bei der in Rede stehenden Methode
weniger Brennmaterial, als bei der gewöhnlichen. Das Feuer kann durch irgend eines
der bekannten Hülfsmittel regulirt werden; nur muß man Sorge tragen, die Dampferzeuger nicht zu sehr
zu erhizen; diese dürfen eine der Rothglühhize sich nähernde Temperatur nie
erreichen. Um die Quantität des Wasserbedarfs zu reguliren, sollte die Kammer der
Pumpe oberhalb und unterhalb des Kolbens durch eine Röhre verbunden werden, die weit
genug ist, um dem Wasser, welches die Pumpe zu heben im Stande ist, den freien
Durchgang zu gestatten. Diese Röhre sollte mit einem Hahn versehen seyn, dessen
Oeffnen und Schließen die Quantität des in die Dampferzeuger gedrükten Wassers
reguliren würde. Sollte sich nun das Wasser in den Dampferzeugern anhäufen, wovon
man sich vermittelst Hähnen, die an ihrer unteren Seite angebracht sind, überzeugen
kann, so muß dasselbe abgelassen, oder es darf vor dessen Verdampfung kein Wasser
eingesprizt werden. Um den Dampf auf eine möglichst ökonomische und wirksame Weise
zu erzeugen, muß die bei jedem Hub des Dampfkolbens eingesprizte Wassermenge so
regulirt werden, daß sie gerade so viel Dampf von der erforderlichen Elasticität
erzeugt, als zum Betrieb der Maschine nöthig ist.