Titel: | Leistung von Wasserhaltungsmaschinen. |
Autor: | Gustav Schmidt |
Fundstelle: | Band 243, Jahrgang 1882, S. 437 |
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Leistung von Wasserhaltungsmaschinen.
E. A. Cowper, über Leistung von
Wasserhaltungsmaschinen.
Die Tabelle S. 438 enthält Versuchsresultate von Wasserwerksbalanciermaschinen aus
der Fabrik von Simpson und Comp. in London, welche von
E. A. Cowper im Engineering, 1881 Bd. 32 * S. 574 veröffentlicht wurden. Die Pumpenarbeit
ist auf die theoretische Lieferung der Pumpen von 100 Proc. berechnet, um den
verschiedenen Zustand der Pumpenliderung aus der Rechnung zu bringen. Die Lieferung
beträgt gewöhnlich 94 bis 96 Proc., daher die wahre effective Leistung um ungefähr 5
Proc. kleiner, der Kohlenverbrauch für 1e effectiv
an den Pumpen um ungefähr 5 Proc. gröſser ist, als in der Tabelle angegeben. Die
Bezeichnungen der Kohlensorten bedeuten:
D Deutsche Kohle mit 14,4 Proc.
Asche.
N Gesiebte Kohle aus den
englischen Norddistricten (Aschengehalt nicht angegeben).
W1, W2, W3 Kohle
von Wales mit 0,64, 3,3, bezieh. 10 Proc. Asche.
In Bezug auf die letzt angeführte Maschine zu Thames Ditton wird noch Folgendes
berichtet: Die zweicylindrige Maschine hat zwei Balanciers, welche auf Kurbeln unter
90° an der Hilfsrotationswelle arbeiten. An jedem Balancier hängt jederseits eine
Plungerpumpe; also werden von der Maschine 4 Pumpen betrieben. Eine gleiche
Compoundmaschine betreibt 4 andere gleiche Pumpen. Der kleine Cylinder hat 534mm Durchmesser, 1676mm Hub, der groſse 914mm Durchmesser,
1676mm Hub, die Pumpenkolben 687mm Durchmesser, 1219mm Hub. Jede Maschine leistet effectiv 88e,6 bei 94,04 Proc. Lieferung der Pumpen, also 94e,2 bei idealer voller Lieferung.
Beide Maschinen von zusammen 243e,4 indicirt werden
durch drei Einflammrohrkessel ohne Gallowayröhren von 1676mm Durchmesser, 8230mm Länge, 914mm Flammrohrdurchmesser und
1qm,626 Rostfläche eines jeden Kessels
bedient. Es entfällt also für 1e indicirt 200qc Rostfläche, was nichts Auſsergewöhnliches ist,
daher auch in der Stunde für 1qm Rost nur 34k,842 Kohle von angeblich 8,347facher Verdampfung
verbrannt wurde.
Die Maschinen arbeiten durchschnittlich mit 22 Umdrehungen, also mit 1m,23 Kolbengeschwindigkeit im groſsen Cylinder und
0,89 in den Pumpen.
Bezeichnung des Wasserwerkes
ChelseaKingston
ChelseaKingston
Berlin
KruppEssen
BristolClifton
East LondonLea Bridge
ChathamTiefbrunnen
LambethFilterpump.
LambethTh. Ditton
System der Maschine
Woolf
Woolf
Woolf
Woolf
Compound
Woolf
Woolf
Compound
Compound
Name des untersuchenden IngenieursJahreszahl des
Versuches
J. Field1857
Hawksley1867
Gill1869
Rühlmann,Kley 1877
Taylor1880
Seaton1880
Taylor1881
Taylor1880
Cowper1881
Dauer des Versuches Stunden
24
24,05
76
137
7,50
12
10
8,25
24
Dampfspannung, Ueberdruck in k/qc
–
2,85
2,25
2,89–4,03
4,15
3,94
–
4,17
4,22
Indic. Pferdestärke (zu 75mk in 1 Sec.)
–
310
–
138,4
238
187,8
70,5
242,1
121,7
Effective Leistung an der Pumpe
–
250
122,4
110,1Aus der gemessenen Wasserlieferung berechnet.
199,5
159
56,2
174,4Aus der gemessenen Wasserlieferung berechnet.
94,2
Wirkungsgrad in Proc. η =
–
80,7
–
79,6
83,8
84,6
79,7
72,0
77,4
Förderhöhe der Pumpen in m
–
66,8
–
115,4
58,13
59,5
–
10,7
9,487
Kohlensorte
–
–
–
D
W
3
N
W
1
W
2
–
Kohlenverbr. für 1e ind. u.
Stunde k
–
0,72
–
0,85
0,67
0,93
0,86
0,69
0,718
Kohlenverbrauch für 1e
Pumpenlei- stung und Stunde k
–
0,89
0,84
1,01
1,04
1,10
1,07
0,92
0,928
Mit 1k Kohle wird auf 1m gehoben eine Wassermenge
vonNach Uhland's praktischem Maschinenconstructeur, 1882 S. 14 überrechnet
nach dem Verhältniſs: 1 Million Fuſspfund für 112 Pfund engl. Kohle
= 2721mk,45 für 1k Kohle = 2cbm,72145 1m hoch für 1k Kohle. cbm
282,2
303,0
320,9
267,4
268,5
244,9
250,9
296,2
290,0
Bei 770mm Barometerstand betrug die Gegenspannung
im Niederdruckcylinder nur 0k,123 für 1qc, die Temperatur des Einspritzwassers = 10°,5,
des Luftpumpenausgusses = 27,8, des Speisewassers 27,2. Hierzu muſs noch bemerkt
werden, daſs die Leistung der „Nixon's
navigation“-Kohle mit 8,347facher Verdampfung zu gering angegeben ist,
weil alles Condensationswasser von den geheizten Mänteln und Deckeln der Cylinder
und Receiver wieder in die darunter liegenden Dampfkessel zurückfloſs und in der
Angabe des Speisewassers nicht enthalten ist. Nach einem besonderen Versuch beträgt
diese Condensationswassermenge 0,895 bis 0,939, im Mittel 0k,917 für 1e
ind., also 15,3 Procent der wirklich gemessenen Speisewassermenge, auf welche sich
die Verdampfungszahl 8,347 bezieht. Diese ist also noch um 15,3 Proc., d. i. um
1,277 zu vermehren, was eine 9,624fache Verdampfung ergibt, daher bei Kohle von
7facher Verdampfung der Aufwand für 1e ind. und
Stunde = 0,718 × 1,375 = 0k,987 gewesen wäre. Der
wahre Speisewasserverbrauch stellt sich auf 5,994 × 1,153 = 6k,911, also rund 7k für 1e ind. und Stunde.
Das Resultat hätte noch günstiger sein können: Denn 1) ist nach dem mitgetheilten
Diagramm die Anfangsspannung = 4k,18 über der
Atmosphäre1'' engl. = 48 Pfund für 1 Quadratzoll engl. ist so viel wie 1mm = 0,13287 k/qc.; also ist die
mittlere Kesselspannung von 4k,22 nur unmerklich
gröſser als die Cylinderspannung. Dies ist schlecht; denn bei gröſserer
Kesselspannung hätte man die Dampfheizung wirksamer machen und die Condensation in
den Mänteln auf wenigstens 20 statt 15 Proc. der Speisewassermenge steigern können,
welche dann wegen verminderter Condensation im Cylinder noch wesentlich geringer
geworden wäre. 2) Hat der groſse Cylinder, nach dem Diagramme zu schlieſsen, zu
geringe Vorausströmung, weil die geringste Gegenspannung erst gegen Ende des Hubes
erreicht wird. 3) Ist nur im kleinen Cylinder eine starke Compression angewendet, im
Niederdruckcylinder aber fast gar keine. 4) Arbeitet die Maschine mit zu hoher
Expansion. Die Füllung im kleinen Cylinder beträgt nur ⅙ bei einem
Volumenverhältniſs 1 : 2,936 und Absperrung im Niederdruckcylinder bei ⅓ des Hubes.
Auf den groſsen Cylinder reducirt ist also die Füllung nicht einmal 6 Proc., also
sicher weniger als der ökonomisch günstigste Füllungsgrad.
Es ist also klar, daſs man mit einer billigeren kleineren Maschine mit gröſserer
Füllung, gleicher Cylinderspannung und höherer Kesselspannung bei richtiger
Steuerung weniger als 7k für 1e ind. und Stunde benöthigt hätte.
Gustav
Schmidt.