Titel: | Bremsversuche mit einer Zeidler'schen Turbine. |
Fundstelle: | Band 224, Jahrgang 1877, Nr. , S. 134 |
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Bremsversuche mit einer Zeidler'schen Turbine.
Bremsversuche mit einer Zeidler'schen Turbine.
Die Eigenthümlichkeit der Zeidler'schen
Patent-Regulirung für Radialturbinen (*1875 217
11) mit äußerer Beaufschlagung besteht darin, daß das Laufrad und
(Eintritts-) Leitrad gleichzeitig und zwar derart abgeschützt werden, daß
eine Veränderung der wirksamen (lichten) Höhe der beiden Räder hervorgebracht wird.
Die Turbine erhält somit auch bei ganz geringen Wassermengen noch volle
Beaufschlagung und ihr Nutzeffect kann selbst bei beträchtlichen Aenderungen des
Wasserzuflusses niemals starken Schwankungen unterworfen sein — ein Resultat,
welches bisher von keiner andern Construction erreicht wurde.
Zur empirischen Ermittlung der einzelnen Effectscoefficienten wurde im August v. J.
in der Maile'schen Fabrik zu Augsburg (Hettenbach) eine
derartige, von der Maschinen- und Gasapparatenfabrik von L. A. Riedinger in Augsburg ausgeführte Turbine gebremst. Ihre
Dimensionen sind:
Aeußerer Laufrad-Durchmesser
1700mm.
Lichter Leufrad-Durchmesser
1360mm.
Aeußerer Leitrad Durchmesser
2110
Lichter Leitrad Durchmesser
1716
Größte lichte (nutzbare) Höhe im Lauf- und Leitrad
290.
Das Laufrad hat 33, das Leitrad 28 angegossene Rückschaufeln. Bei der Construction
wurde ein Maximalgefälle von 0m,893 und eine Maximalwassermenge von 1cbm,693 vorausgesetzt. Während des
Versuches war das Gefälle wegen des niedrigen Unterwasserstandes größer und
schwankte zwischen 1,05 und 1m,27.
Die Bremsscheibe war an Stelle des conischen Antriebrades direct auf die
Turbinenspindel aufgebracht; sie hatte 900mm Durchmesser, 180mm Breite. Der Bremszaun fand an
seinem Ende durch eine Laufrolle Unterstützung, die Gewichtschale war mittels einer
über eine Rolle laufenden Schnur angehängt. Für die sich dadurch ergebenden
Widerstände wurde ein empirisch ermittelter Gewichtszuschlag gemacht. Die
Bremshebellänge betrug 3000mm.
Behufs Bestimmung der Wassermenge wurde im Oberwassergraben durch beiderseits
eingeschobene Breterwände auf eine Länge von etwa 6m
ein leicht meßbares
Profil geschaffen, dessen Größe 3qm,08694 ergab. Ein verläßlicher Woltmann'scher Flügel diente
dann zur Aufnahme der Wassergeschwindigkeit; mit dieser gleichzeitig wurde die
Ueberfallhöhe am Leerschuß beobachtet, um die unbenutzte Wassermenge mit Hilfe der
in den Resultaten von Redtenbacher angegebenen Tabelle
142 S. 133 bestimmen zu können. Nur bei den Versuchen mit ⅓ Turbinenöffnung
wurde die Leerschütze so weit aufgezogen, daß ihre Oberkante beständig mit dem
Oberwasserspiegel in gleicher Höhe lag; es wurde hier deshalb ein entsprechender
Coefficient für unvollständige Contraction nach Redtenbacher in Rechnung gebracht. Zur Beobachtung des Gefälles waren im
Ober- und Unterwassergraben Maßstäbe angebracht, welche hinreichend genaue
Ablesungen gestatteten, da die Wasserspiegel nur ganz leicht bewegt waren.
Die Versuchsresultate sind in folgender Tabelle zusammengefaßt:
Textabbildung Bd. 224, S. 135
Oeffnung.; Versuche.; Gefälle.;
Wassermengen; gemessen im Oberwassergraben; gemessen am Leerschuß; nutzbare;
Absolute Kraft.; Gewicht am Bremschebel.; Touren pro Minute.; Effective Kraft.;
Mutzeffect.; m; cbm; cbm; e; k; e; Proc.
Zur Vornahme des Bremsversuches mit dem bei der Construction vorausgesetzten Gefälle
wurde die Turbine ganz geöffnet und der Leerschuß so weit gezogen, bis das
gewünschte Gefälle erzielt war. Dieser Versuch ergab folgendes Resultat:
Textabbildung Bd. 224, S. 135
Die vorstehenden Versuche zeigen, daß der größte Nutzeffect mit 88,8 Proc. (Versuch
4) einem Verhältniß der wirklichen Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades zu der dem
Gefälle entsprechenden theoretischen Geschwindigkeit von 0,734 entsprach, während
dieses Verhältniß bei Beobachtung des geringsten Nutzeffectes von 70 Proc. (Versuch
8) 0,695 betrug. Der Geschwindigkeitscoefficient nimmt bei nahezu gleicher
Tourenzahl trotz des
größern Gefälles mit der Wassermenge, jedoch nicht im selben Verhältniß ab. —
Bei gleicher Turbinenöffnung entspricht der höhere Effect der geringern Tourenzahl.
Die größte Tourenzahl (Versuch 6) fällt mit einem Nutzeffect von 71,4 Proc.
zusammen, während sich derselbe bei blos 38 Touren und nahezu gleicher absoluter
Kraft (Versuch 4) auf das Maximum 88,8 Proc. stellt. — Bei gleichen
Wassermengen und ganz geöffneter Turbine (Versuch Nr. 2 und 9) wird der Nutzeffect
mit dem Gefälle größer; bei verschiedenen Turbinenöffnungen, also bei verschiedenem
Wasserverbrauch und gleichem Gefälle, zeigt dagegen der Nutzeffect nur geringe
Schwankungen.
Auf gleiche Weise wurden weitere Versuche im November v. J. an einer neu eingebauten
Zeidler-Turbine bei Gebrüder Gminder in Reutlingen
vorgenommen.
Das Laufrad hatte 2200mm äußern, 1760mm lichten Durchmesser; das Leitrad 2740mm äußern, 2216mm lichten
Durchmesser. Das Gefälle war mit 2 bis 2m,35 (bei hohem oder niederm
Unterwasserstand) vorausgesetzt. Die Wassermenge ist starken Schwankungen
unterworfen; sie variirt von 0,325 bis 2cbm,350.
Der Durchmesser der zu den Versuchen benutzten Bremsscheibe betrug 1300mm, ihre Breite 250mm; der Bremshebelarm
war zu 4000mm
angenommen. Die Wassermenge wurde während des Versuches zeitweise an dem Leerschuß
gemessen. Da von der Maximalwassermenge nur etwas mehr als die Hälfte disponibel
war, konnte die Turbine nicht bei voller Oeffnung gebremst werden.
Jeder Versuch wurde mehrere Male wiederholt; das Resultat der verschiedenen Versuche
ist in nachstehender Tabelle zusammengefaßt.
Textabbildung Bd. 224, S. 136
Versuche.; Gefälle.; Wassermenge.;
Absolute.; Gewicht am Bremshebel.; Touren pro Minute.; Effective Kraft.;
Nutzeffect.; Höhe der Turbinenöffnung.; m; cbm; e; k; e; Proc.; mm
Der letzte Versuch (Nr. 14 wurde mit der der Berechnung dieser Turbine zu Grunde
gelegten Minimalwassermenge gemacht; es ergab sich hierbei immer noch ein Nutzeffect
von 68,65 Proc.
Der geringe Kraftbedarf der Turbine beim Leergang ist durch folgende Zahlen treffend
illustrirt:
Turbinenöffnung
150
55
5mm
Tourenzahl beim Leergang
62
55
27.
F. H.